L œil. L œil Chapitre 12 L œil. L œil

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1 L œil L œil Chpitre 12 L œil L œil L œil Doc. B Comment l œil peut-il voir nettement ussi ien les ojets s que les ojets proches? Doc. A Pourquoi pouvons-nous voir les ojets? Doc. C Comment des lunettes peuvent-elles corriger les défuts de l œil? Les questions que l on v se poser dns cette leçon : Comment modéliser un œil? Pourquoi l imge est-elle toujours nette sur l rétine? Comment corriger certins défuts de l œil?

2 Les ctivités 1. Modélistion de l œil Sitution prolème Lorsque nous regrdons un rre, nous le voyons, cr une imge de cet rre se forme sur l rétine de notre œil (Doc. A, p. 164). Comment une imge peut-elle se former sur l rétine? 2. Formtion de l imge Sitution prolème Lorsque l on modifie l distnce ojet-, nous svons qu il fut modifier l distnce pour que l imge reste nette. Dns l œil, l distnce entre le cristllin et l rétine n est ps modifile. Or, un œil sns défut voit toujours nettement un ojet ou un ojet rpproché (Doc. B, p. 165). Comment l expliquer? Expérimente humeur vitrée iris (coloré) pupille sclérotique (lnc de l œil) rétine Lorsque l lumière pénètre dns l œil, elle trverse des milieux trnsprents : l cornée, l humeur queuse, le cristllin et l humeur vitrée. Cet ensemle se comporte comme une convergente qui, lorsque l on regrde un ojet, en donne une imge nette sur l rétine. Expérimente Tu disposes d une source lumineuse, d une et d un. Éclire l ojet (lettre F) plcé devnt l ensemle - qui modélise l œil. Forme l imge nette de l ojet sur l. cristllin humeur queuse cornée nerf optique D Rpproche l ojet de l ; oserve l imge. diphrgme porte-ojet source lumineuse D c Sns modifier l distnce D entre l et l, remplce l pr une utre pour otenir à nouveu une imge nette sur l. Modélise l œil à l ide d un diphrgme, d une et d un, comme indiqué sur le schém ci-dessus. Oserve et interprète Éclire un ojet vec une source lumineuse. Forme l imge nette de l ojet écliré sur l. 1. Dns le modèle de l œil, qu est-ce qui joue le rôle : des milieux trnsprents de l œil? de l rétine? de l iris? 2. L imge qui se forme sur l rétine est-elle «droite» ou «renversée» pr rpport à l ojet? Oserve et interprète D 1. L imge reste-t-elle nette sur l lorsque tu pproches l ojet de l? 2. Comment procéder pour otenir à nouveu une imge nette sur l sns chnger l distnce D entre l et l? 3. Qu est ce qui différencie les deux s que tu s utilisées? 4. On considère mintennt l œil. L distnce focle de l œil reste-t-elle l même lorsqu on oserve successivement un ojet, puis un ojet rpproché? Rédige une conclusion en répondnt ux questions suivntes. Comment modéliser l œil? Précise les nlogies qui ont permis cette modélistion. Comment est l imge, sur l rétine, pr rpport à l ojet oservé? Rédige une conclusion en répondnt à l question suivnte. Pourquoi l œil peut-il voir nettement ussi ien des ojets lointins que des ojets proches? 166 Chpitre 12 - L œil 167

3 Les ctivités 3. Quelques défuts de l œil Sitution prolème De nomreuses personnes sont myopes (elles voient ml les ojets lointins) ou hypermétropes (elles voient ml les ojets rpprochés et doivent ccommoder pour voir les ojets s) (Doc C, p. 165). Comment peut-on expliquer ces défuts de vision? Comment les corrige-t-on? 4. DÉMARCHE D INVESTIGATION Sitution prolème Comment corriger le défut de presytie pour un œil, initilement sns défut, fin que cet œil puisse voir de près? Expérimente Tu disposes d une source de lumière, d une et d un. A B C 1. Pour le modèle «œil myope», l imge est-elle nette sur l? L imge se forme-t-elle devnt ou derrière l? 2. Avec quel type de peut-on corriger ce défut? 3. Pour le modèle «œil hypermétrope», l imge est-elle nette sur l? L imge se formet-elle devnt ou derrière l? 4. Avec quel type de peut-on corriger ce défut? Rédige une conclusion Comment corrige-t-on l myopie et l hypermétropie? Éclire un ojet plcé devnt l ensemle A- qui modélise l œil. Forme une imge nette sur l (qui représente l rétine). Modélise un œil myope Remplce l A pr une utre B, plus convergente, de plus petite distnce focle, sns modifier l distnce -. Oserve l. Essie de corriger le défut que tu oserves en plçnt une dptée contre l première. c Modélise un œil hypermétrope Remplce l A pr une utre C, moins convergente, de plus grnde distnce focle, sns modifier l distnce -. Oserve l. Essie de corriger le défut que tu oserves en plçnt une dptée contre l première. en répondnt à l question suivnte. Émets des hypothèses Quelle hypothèse peux-tu fire sur le type de à utiliser pour corriger ce défut? Justifie. Expérimente Anlyse le prolème Quelle expérience dois-tu effectuer? Quel mtériel dois-tu utiliser? Schémtise l expérience. Soumets ensuite t proposition u professeur. c Rélise l expérience sous son contrôle. d Note tes résultts sur ton chier. Exploite les résultts Oserve et interprète 1. Les résultts confirment-ils ton hypothèse? 2. Avec une pire de lunettes pour personne âgée, comment peux-tu procéder pour vérifier ces résultts? Rédige un compte rendu Rppelle chque hypothèse. Indique l démrche suivie en l illustrnt pr le schém du montge et les résultts des expériences rélisées. Note t conclusion. 168 Chpitre 12 - L œil 169

4 Le cours 1. Description et schémtistion de l œil Activité 1 JE RETIENS L lumière qui pénètre dns notre œil trverse des milieux trnsprents : l cornée, l humeur queuse, le cristllin et l humeur vitrée. Cet ensemle se comporte comme une convergente. Cette permet de former sur l rétine l imge nette renversée de l ojet regrdé. Sur l rétine, des cpteurs trnsmettent un influx nerveux u cerveu qui donne une vision de l imge à l endroit. L œil peut être modélisé pr un montge comprennt : un diphrgme qui représente l iris ; une qui joue le rôle des milieux trnsprents de l œil ; un qui représente l rétine. Coupe de l œil humeur vitrée iris (coloré) pupille cristllin humeur queuse cornée diphrgme Modélistion sclérotique (lnc de l œil) rétine nerf optique 3. Correction des défuts de l œil Activité 3 JE RETIENS Un œil peut voir des défuts. Un œil myope voit flous les ojets s : l œil est trop convergent et l imge se forme devnt l rétine. Un œil hypermétrope voit flous les ojets proches et doit ccommoder pour voir des ojets s : l œil n est ps ssez convergent. Pour corriger l myopie, on plce devnt l œil une divergente. Pour corriger l hypermétropie, on plce devnt l œil une convergente. Doc. C, p. 165 Les lunettes sont des s convergentes ou divergentes qui permettent de corriger certins défuts de l œil. Ojet Ojet Ojet Ojet œil myope œil myope corrigé œil hypermétrope œil hypermétrope corrigé Doc. A, p. 164 Nous pouvons voir un ojet, cr une imge nette de cet ojet se forme sur l rétine. 2. Vision des ojets Activité 2 L distnce entre le cristllin et l rétine est constnte et pourtnt, que les ojets soient proches ou s, les imges se forment toujours sur l rétine. Cel est possile, cr l distnce focle de l œil peut vrier. On dit que l œil ccommode. L ccommodtion se fit grâce à des muscles qui gissent sur le cristllin. Qund on oserve un ojet situé u loin, ces muscles sont u repos ; qund l ojet se rpproche, ces muscles oment le cristllin, ce qui modifie l distnce focle de l œil : l imge nette se forme à nouveu sur l rétine. Diphrgme iris Lentille cristllin, humeur... Écrn rétine Je m évlue convergente convergente 1. On modélise l œil pr un diphrgme, un et une... c divergente émergente divergente sur le cristllin c sur l pupille sur l rétine 2. Pour un œil sns défut, l imge nette se forme toujours... convergente divergente JE RETIENS L vision des ojets est toujours nette, cr l œil ccommode : l distnce focle de l œil vrie en fonction de l distnce de l ojet. 3. Pour corriger l myopie, on utilise une Pour corriger l hypermétropie, on utilise une... Doc. B, p. 165 Nous pouvons voir nettement ussi ien les ojets s que les ojets proches de nous, cr l déformtion du cristllin fit vrier l distnce focle de l œil. L imge se forme toujours sur l rétine. c plte c plte 170 Chpitre 12 - L œil 171

5 Les s de contct L idée d ppliquer sur l œil un mtériu pour corriger les imperfections est très ncienne. On ttriue à Léonrd de VINCI l première évoction du principe d une de contct, en 1508! En 1963, le chimiste tchécoslovque Otto WICHTERLÉ découvrit l utilistion d un mtériu souple et hydrophile qui révolutionn l histoire de l : l hydroxyéthylmétcrylte, plus simplement ppelé HEMA. Les s souples étient nées. Questions Les différents types de s Les s de contct permettent de corriger l pluprt des défuts de l œil. Les s flottent constmment sur l couche de lrmes, elles ne touchent ps directement les tissus de l œil. Il existe différents types de s souples hydrophiles dont l fréquence de renouvellement vrie de un jour à deux ns. On l hitude de les clsser en plusieurs ctégories : les s jetles journlières (à renouveler tous les jours) ; les s jetles hedomdires (à renouveler toutes les semines) ; les s à renouvellement fréquent (LRF) (à renouveler, selon les mrques, près 1 à 3 mois de port) ; les s trditionnelles (à renouveller tous les 1 à 2 ns selon le type). Il existe ussi des s de contct colorées qui permettent de chnger l couleur des yeux (photos ci-contre) et même des s fluorescentes. (Attention! Elles ne sont ps sns dnger.) Leur entretien Le port quotidien de s de contct exige un entretien de tous les jours pour les dérrsser de tout dépôt ou résidu provennt des lrmes, insi que des divers micro-orgnismes provennt de l environnement ou de l mnipultion. Le nettoyge, l décontmintion, l septistion et l entreposge des s vec des solutions ppropriées permettent de grder une vision clire et confortle tout en diminunt le risque d infection des yeux. 1. En quelle nnée sont pprues les premières s de contct souples? 2. L est-elle en contct direct vec les tissus de l œil? 3. Les s de contct «permettent de corriger l pluprt des défuts de l œil.» Cite deux défuts de l œil. 4. B2i Les s souples sont constituées d un mtériu hydrophile. Qu est-ce qu un mtériu «hydrophile»? c Œil sns ; vec une leue ; c vec une verte. Profession : orthoptiste L orthoptiste est un professionnel de snté, très souvent une femme. Une mjorité exerce une profession liérle dns leur propre cinet. L formtion L formtion d orthoptiste se déroule en trois nnées près le cclurét (Bc+3) dns une école spécilisée. L ccès à cette école se fit pr concours. Autres métiers Opticien Médecin ophtlmologiste Chirurgien de l œil Le métier L orthoptiste effectue des ctes de rééduction et de rédpttion de l vision en utilisnt éventuellement des ppreils. Ces ctes sont destinés à triter les nomlies de l vision tels le strisme (personnes qui louchent), l diplopie (vision doule), etc. Il ssure ussi le dépistge des défuts de l vision dns les écoles mternelles. Des médecins ophtlmologistes font ppel ux orthoptistes pour les ider dns leur consulttion (dpttion de s de contct, échogrphie de l œil,...). Le vieillissement de l popultion, les ctivités professionnelles, qui impliquent des exigences visuelles de plus en plus importntes, et une meilleure prise en chrge des troules de l vision, lissent penser que les esoins en orthoptie vont ugmenter. 172 Chpitre 12 - L œil 173

6 Les exercices Description et schémtistion de l œil 1 Associe à chque lettre l légende qui convient, choisie prmi les mots suivnts : 2 rétine diphrgme nerf optique cristllin cornée iris. c d Un œil peut être modélisé pr un diphrgme, une et un. À quelles prties de l œil correspondent ces éléments? Vision des ojets 3 Le schém ci-dessous représente un œil et un petit ojet (ougie d nniversire). 1. Où se forme l imge de l ojet oservé? 2. Dns quelle sitution, ou, l œil est-il le plus convergent? 4 diphrgme Comment nomme-t-on l opértion effectuée pr l œil lorsqu il juste s distnce focle en fonction de l distnce de l ojet? Je connis l essentiel f e 5 Recopie l phrse ci-dessous en l complétnt vec certins des mots suivnts : rétine pupille cristllin nerf optique focle. Qund un ojet se rpproche de l œil, des muscles oment le., ce qui diminue l distnce. de l œil : l imge nette se forme à nouveu sur l. 6 On distriue à chque élève le schém d un œil. On leur demnde de représenter l imge d un rre très. Arthur fit le dessin et Chloé le dessin. 1. Sur quelle prtie de l œil se forme l imge de l rre pour un œil sns défut? 2. L un des deux schéms est fux. Lequel et pourquoi? Correction des défuts de l œil 7 Les schéms ci-dessous représentent un œil oservnt un clocher situé à grnde distnce. L œil n ccommode ps : son cristllin est u repos. c 1. Pourquoi le schém représente-t-il un œil sns défut? 2. Lequel des schéms, ou c, représente un œil myope? Cet œil est-il trop ou ps ssez convergent? 3. Lequel des schéms, ou c, représente un œil hypermétrope? Cet œil est-il trop ou ps ssez convergent? 4. Où se trouve l position de l imge lorsque l œil hypermétrope ccommodé? 8 Exercice résolu Correction des défuts de l œil Je réinvestis mes connissnces Le schém représente un œil qui oserve un teu sns ccommoder, puis le même œil oservnt le même ojet près voir ccommodé. 1. Cet œil est-il myope ou hypermétrope? Pourquoi? 2. Où doit se former l imge pour voir une vision nette de l ojet? 3. Que se psse-t-il lorsque l œil ccommode? 4. Pourquoi l vision de loin est elle ftignte pour cet œil? 5. Quel type de fut-il pour corriger cet œil? 6. Un œil myope peut-il voir un ojet en ccommodnt? Justifie t réponse. Solution 1. L imge d un ojet se forme derrière l rétine : l œil n est ps ssez convergent. Il est hypermétrope. 2. Pour voir une imge nette, l imge doit se former sur l rétine. 3. Lorsque l œil ccommode, des muscles oment le cristllin. L œil devient lors plus convergent fin que l imge se forme sur l rétine. 4. Pour voir un ojet, les muscles de l œil hypermétrope doivent gir en permnence pour rendre l œil plus convergent. Ces muscles se ftiguent. 5. Pour corriger cet œil hypermétrope, il fut un verre correcteur convergent. Il peut lors voir u loin sns ccommoder. 6. Un œil myope ne peut ps voir un ojet, cr il est déjà trop convergent sns ccommoder. En ccommodnt, il devient lors encore plus convergent. À toi de fire Le schém ci-contre représente un œil qui oserve un niml sns ccommoder. 1. Cet œil est-il myope ou hypermétrope? Pourquoi? 2. Cet œil doit-il ccommoder pour voir une vision nette d un ojet? 3. Quel type de fut-il pour corriger le défut de cet œil? 9 Le ppillon «Chrlotte, du hut de ses trois ns, mord dns s trtine de confiture à l frmoise. Son ttention est ttirée pr un ppillon june qui virevolte u loin. Elle le suit du regrd jusqu u moment où il vient se poser sur son nez, tout rouge de confiture...» Comment expliquer que l imge du ppillon reste sur l rétine des yeux de Chrlotte, lors que l distnce entre le ppillon et Chrlotte chnge sns cesse? 10 L ccommodtion en dessin Pour ider Agthe à comprendre l ccommodtion, Julien rélisé les schéms ci-dessous, mis il commis une erreur. Lquelle? Les muscles rétine «oment» le cristllin cristllin détendu Vision de près 11 Sur ordonnnce Eléonore Duois Eléonore revient de chez l ophtlmologiste qui lui nnoncé qu elle étit hypermétrope. Il lui prescrit des lunettes vec l ordonnnce ci-contre. Vision de loin œil droit : +2 œil guche : Pour corriger le défut d Eléonore, quel type de s fut-il prescrire? 174 Chpitre 12 - L œil 175

7 Les exercices 2. Les indictions sur l ordonnnce correspondent à l inverse de l distnce focle du verre de l lunette, exprimé en mètre. Clcule en mètre, puis en centimètre, les distnces focles du verre droit et du verre guche des lunettes d Eléonore. 3. Quel verre est le plus convergent? 12 Quel est le défut? Arthur, Jules et Lén oservent une lmpe e en se plçnt tous à l même distnce de celle-ci. 1. Pourquoi Arthur voit-il nettement l ojet sns ccommoder? 2.. Lequel d entre eux un œil trop convergent? ps ssez convergent?. Lequel est myope? hypermétrope? c. Lequel doit être corrigé vec un verre convergent? vec un verre divergent? Arthur Lén 14 Description de l hypermétropie «Tous les jeunes enfnts sont hypermétropes. En générl, ils ne sont ps gênés pr ce «défut nturel», cr il est corrigé pr le cristllin qui est lors doté d un puissnt pouvoir d ccommodtion. L nomlie disprît u fur et à mesure que l œil grndit, le plus souvent entre 6 et 10 ns. Si l hypermétropie est forte et ien réelle, l enfnt est pris de mux de tête lorsqu il lit. Seuls les enfnts qui présentent une hypermétropie supérieure à +2 dioptries sont corrigés. D près 1. Pourquoi les jeunes enfnts ne sont-ils ps gênés pr leur hypermétropie? 2. Quels symptômes permettent cependnt de déceler une hypermétropie importnte chez l enfnt? 3. Quel type de verres correcteurs sont prescrits pour corriger ce défut de l œil? 15 Des illusions d optique SVT ( À prtir de l imge reçue sur l rétine, le nerf optique trnsmet des informtions u cerveu. Physique et Histoire 16 Les premières lunettes 17 En 1299, Sndro di POPOZO écrivit, : «Je suis si ltéré pr l âge, que sns ces s ppelées lunettes, je ne seris plus cple de lire ou d écrire.» Une des premières reproductions de lunettes dns une peinture, est due à Tommso d MODENA (ci-contre). Au XIII e et XIV e siècle, on ne svit que corriger l presytie en utilisnt des s iconvexes. Il fllut ttendre le XV e siècle pour qu pprissent des lunettes munies de verres concves corrigent l myopie. 1. À qui étient destinées les premières lunettes? À quelle époque? 2. Comment sont nommés dns le texte les verres correcteurs de l presytie? 3. Quel type de s corrige l myopie? Comment sont-elles nommées dns le texte? L Physique ludique Le coin du chercheur Qu est-ce que le point veugle? (églement ppelé tche de Mriotte) D près C est u XVII e siècle, en procédnt à l dissection d un œil humin, que le physicien frnçis Edme MARIOTTE découvrit l tche veugle, région de l rétine où se rttche le nerf optique u gloe oculire et dépourvue de cellules photoréceptrices. Tu s un doute qunt à l existence de ce point? Alors essye ce test visuel et tu comprendrs : Ferme ton œil guche et fixe ien l croix, et uniquement l croix ; plce-toi à environ 30 cm de ton livre, puis rpproche-toi ou éloigne-toi de ton livre : il y ur un endroit précis où tu ne verrs plus le rond. 13 Quel est le défut décrit? Jules «Il retrouve sns peine une iguille dns une otte de foin, mis du ml à déchiffrer une enseigne de mgsin. S vision de loin est toujours imprécise... En revnche, il peut ccommoder et voir de très près. Les premiers signes sont évocteurs : il plisse les yeux pour voir de loin, se rpproche normlement de l télévision, colle le nez sur son chier; il ne voit les pnneux signlétiques qu à l dernière minute ou croise sns le reconnître un visge fmilier.» D près 1. Quel est le défut de vision qui ffecte le sujet dont sont décrits les symptômes? Le cerveu interprète générlement ien les informtions reçues, mis il lui rrive d être trompé! 1. Sur l cricture, que vois-tu : Cdet Rousselle en personne ou son père? 2. Oserve les deux segments prllèles du dessin. Ont-ils l même longueur? Vérifie en les mesurnt. 3. Quel est le nomre de pttes de l éléphnt du document c? Les segments Chrde Mon premier est le plus tendre du pin. Mon second, une exclmtion de surprise. Mon troisième un oiseu noir et lnc. Mon tout est un défut de l œil. Mots croisés Recopie l grille et trouve les mots. A Horizontlement A. Œil qui voit ml de près et qui se ftigue pour voir les ojets s. Verticlement 1. Œil dont le défut est ppru vec l âge (voir exercice 16). 2. Mettre u point pour otenir une imge nette sur l rétine. 3. Œil de celui qui voit ien un ojet proche et très ml un ojet lointin. 4. Se dit d un verre correcteur destiné ux hypermétropes Quel type de verres correcteurs permet de corriger les yeux du sujet? Cricture. c L éléphnt 176 Chpitre 12 - L œil 177