Physique
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L'œil et la vision
Le test comporte 9 questions :
Décomposer le système optique centré de l'œil
Définir le dioptre unique équivalent de l'œil au repos
Définir et préciser l'utilité de l'accommodation
Définir et préciser l'amplitude de l'accommodation
Calculer et comparer deux amplitudes d'accommodation
Caractériser les différentes amétropies
Définir et illustrer la correction d'une myopie
Calculer la position du remotum d'un œil myope
Pouvoir séparateur
La durée indicative du test est de 54 minutes.
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Décomposer le système optique centré de l'œil

À l'aide d'un schéma simple, représenter le système optique réel de l'oeil emmétrope au repos.

Indiquer le nombre de dioptres constituant ce système.

Définir le dioptre unique équivalent de l'œil au repos

On peut établir que l'oeil au repos est un système centré dont les points principaux (H et H') espacés de 0,3 mm sont situés 2 mm en arrière du sommet de la cornée, et dont les points nodaux (N et N') espacés de 0,3 mm sont situées 6 mm en arrière des points principaux. Les distances focales de ce système sont -17 et +23 mm.

Vérifier que l'oeil emmétrope au repos peut être schématisé par un dioptre unique séparant l'air d'un milieu d'indice n' = 1,353 dont on calculera la distance focale. Préciser les positions, relatives aux éléments de l'œil ci-dessous, du foyer image F',du sommet Se et du centre C de ce dioptre équivalent.

Définir et préciser l'utilité de l'accommodation

Définir le résultat et le mécanisme de l'accommodation de l'oeil normal.

Vérifier, par construction de l'image du proximum P, que le foyer image F' se déplace, lors de l'accommodation, en direction de la cornée.

Définir et préciser l'amplitude de l'accommodation

Définir l'amplitude dioptrique (la puissance) d'accommodation de l'oeil.

Quelle est l'amplitude d'accommodation d'un œil emmétrope dont le proximum P serait à 10 cm ?

Calculer et comparer deux amplitudes d'accommodation

Calculer les puissances d'accommodation Δ P (désignées aussi par A) des sujets ci-après :

sujet 1

sujet 2

distance minimum de vision distincte dm ou d, en m

1

0,1

distance maximum de vision distincte dM ou d, en m

Quel est le sujet le plus âgé ?

On assimilera la puissance d'accommodation (due au cristallin) à celle d'une lentille mince qui accolée à l'œil normal au repos lui permettrait sans accommodation de voir nettement un objet situé à la distance minimum de vision distincte, dm.

Caractériser les différentes amétropies

À l'aide des symboles ci-dessous, remplissez le tableau récapitulatif des principales caractéristiques des différentes amétropies.

Normal : N ; Accru : + ; Diminué : - ; Equivalent : ; Nul : 0 ; Différent : .

dm, dM : distance minimum et maximum de vision distincte.

Définir et illustrer la correction d'une myopie

Définir la fonction du verre correcteur d'un œil myope, sa vergence, sa distance focale image et son foyer image F'.

Illustrer la correction de l'amétropie d'un œil myope qui possède :

· un punctum remotum R à distance finie, dM (et non plus à l'infini).

Calculer la position du remotum d'un œil myope

Un sujet myope a une vision nette à l'infini restituée par un verre correcteur de puissance intrinsèque .

Justifier et calculer la distance dM (ou D) de son remotum R avant correction.

Pouvoir séparateur

Soient deux objets ponctuels A et B.

Analyser et énumérer, sans calcul, les conditions éventuellement nécessaires à la vision distincte de ces deux points par l'oeil d'un observateur.

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Décomposer le système optique centré de l'œil

Le système optique réel de l'œil est une succession de quatre Milieux Homogènes Transparents Isotropes (M.H.T.I.) :

  1. La cornée

  2. L'humeur aqueuse

  3. Le cristallin

  4. Le corps vitré

(2 pts)

Au repos, F' le foyer image de ce système est sur la rétine. Les interfaces sphériques de ces quatre milieux avec celui qui le précède donne un système centré de 4 dioptres sphériques (4 pts).

(4 pts)

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Définir le dioptre unique équivalent de l'œil au repos

(3 pts)

On admet que sont assez petit devant f '=23 mm pour poser

(2 pts). Pour que l'œil emmétrope au repos soit assimilable à un dioptre unique, il faut que le sommet Se de ce dioptre soit en M, milieu des points H et H', son centre en C milieu des points nodaux N et N' et son foyer image F' sur la rétine soit :

(3pts)

CQFD (2pts)

(on vérifie ainsi que le foyer image du dioptre sphérique équivalent de l'œil est sur la rétine)

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Définir et préciser l'utilité de l'accommodation

L'accommodation est un mécanisme autonome par lequel l'image d'un objet est maintenu sur la rétine lorsque l'objet se rapproche. Pour maintenir la formation de l'image de l'objet sur la rétine lorsque l'objet se rapproche, l'œil doit raccourcir sa distance focale image (8 pts).

La construction de A' est obtenue par la technique du foyer secondaire image F's. (2 pts)

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Définir et préciser l'amplitude de l'accommodation

L'amplitude d'accommodation de l'oeil (souvent désignée par A) est numériquement égale à la puissance intrinsèque de la lentille mince (L), convergente qui permettrait à l'oeil de rester au repos tout en observant un objet (A) situé à son proximum P (2 pts).

L'image A' de A par la lentille (L) est au remotum R de l'œil, à l'infini, si le point objet A, le proximum P et le foyer objet FL sont confondus (1 pt).

Schéma (2 pts)

Le proximum P est à une distance .

Le remotum R est à une distance D infinie pour l'oeil normal (emmétrope).

(5 pts)

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Calculer et comparer deux amplitudes d'accommodation

L'amplitude (ou puissance) d'accommodation est égale à à la puissance de la lentille mince qui effectuerait ce travail d'accommodation tout en laissant l'œil au repos. Une telle lentille doit donner d'un objet A situé au proximum une image A' à l'infini, parfaitement visible par l'œil au repos.

et (4 pts)

Sujet 1 : et (2 pts)

Sujet 1 : et (2 pts)

L'amplitude d'accommodation diminue avec l'âge et il en résulte un éloignement du proximum avec l'âge. Le sujet le plus âgé est celui dont le proximum est à un mètre (2 pts).

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Caractériser les différentes amétropies

(1 point par réponse)

1 : courbures horizontales et verticales de la cornée.

dm, dM : distance minimum et maximum de vision distincte.

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Définir et illustrer la correction d'une myopie

Le verre correcteur d'un œil myope doit restituer une image nette d'un objet infiniment éloigné (2 pts). Cette fonction est assurée par une lentille divergente qui donnera d'un objet à l'infini une image virtuelle (2 pts) au punctum remotum R de l'oeil, à la distance dM (ou D) (1 pt). Cette condition est réalisée si le foyer image F' de la lentille correctrice est au remotum R de l'oeil (1 pt).

(1 pt) ; ou en dioptries ou m-1 (1 pt).

- - - - - - - avant correction l'image d'un point A infiniment éloigné est au foyer image F'0 de l'oeil, à l'intérieur de l'oeil

__________ correction apportée par le verre et rétablissement de l'image sur la rétine.

(image 2 pts)

Le verre correcteur donne l'illusion à l'oeil que l'objet A est placé à son remotum.

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Calculer la position du remotum d'un œil myope

Le verre correcteur donne d'un objet situé à l'infini une image située au remotum R du sujet. Le remotum R coïncide donc avec le foyer image F' du verre correcteur (3 pts).

(4 pts)

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Pouvoir séparateur
  1. La nature de l'objet observé peut imposer la distance d'observation. Quelle que soit cette distance, la dimension A'RB'R de l'image rétinienne est proportionnelle au diamètre apparent de l'objet AB (4 pts).

    La vision de détail nécessite le plus grand diamètre apparent possible. Il faut si possible se rapprocher de l'objet ou utiliser un instrument grossissant si le diamètre apparent de l'objet est insuffisant (3 pts).

  2. Les images A' de A et B' de B peuvent être superposées à des images I', I'' d'objets ponctuels de même direction que A et B. La vision de A et B nécessite une luminosité des points A et B supérieure à celle de tous les points objets de même direction (3 pts).

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Bilan
Nombre de questions :9
Score obtenu :/102
Seuil critique :71
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :54 min.
Conclusion :
Légende :
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