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Chapitre 2 – Exercices par capacités

Voir les objets nettement (œil, vergence, accommodation, défauts de vision)  |  1ère Bac Pro (Grpt 4)  |  Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Capacités et connaissances du programme :

Les exercices sont différenciés : utiliser le sélecteur Socle / Standard / Approfondissement en haut de page.

C1 — Modéliser l'œil

À retenir : dans le modèle optique de l'œil, l'ensemble cornée + cristallin joue le rôle d'une lentille convergente, et la rétine joue le rôle d'un écran fixe (à ≈ 17 mm). La vision est nette quand l'image se forme exactement sur la rétine.
A B C
Schéma de l'œil à annoter (exercice 1).
Socle

Exercice 1 – Annoter le modèle de l'œil

Sur le schéma ci-dessus, associer chaque repère à son nom (cornée, cristallin, rétine) :

a) Repère A = ……………

b) Repère B = ……………

c) Repère C = ……………

Standard

Exercice 2 – Du modèle au banc d'optique

Un technicien reconstitue le modèle de l'œil sur un banc d'optique pour expliquer la vision nette.

a) Par quel matériel remplace-t-il le cristallin ? la rétine ?

b) À quelle condition l'image d'un objet est-elle nette dans ce modèle ?

c) Sur le banc, la rétine est fixe. Citer l'élément de l'œil qui, lui, n'est pas fixe en réalité.

Approfondissement

Exercice 3 – Œil et appareil photo

Un photographe compare son appareil photo et son œil. L'appareil fait la mise au point en déplaçant ses lentilles ; l'œil garde une distance cristallin–rétine fixe.

a) Expliquer comment l'œil parvient à garder une image nette sans déplacer de lentille.

b) Pour un objet qui se rapproche, l'appareil photo doit éloigner sa lentille de l'écran. Quelle est l'action équivalente réalisée par l'œil sur le cristallin ?

C2 — Calculer une vergence : \(V = \dfrac{1}{f'}\)

Méthode la vergence se calcule par \(V = \dfrac{1}{f'}\), avec \(f'\) en mètres et \(V\) en dioptries (δ). Réciproquement, \(f' = \dfrac{1}{V}\). Penser à convertir les centimètres en mètres avant le calcul.
Attention Avec \(f' = 25\) cm, on a \(V = \dfrac{1}{0{,}25} = 4\) δ, et non \(\dfrac{1}{25}\). Toujours mettre \(f'\) en mètres.
Socle

Exercice 1 – Calcul guidé

Une lentille a une distance focale \(f' = 0{,}20\) m.

a) Recopier la formule : \(V = \dfrac{1}{\;\ldots\;}\)

b) Remplacer : \(V = \dfrac{1}{0{,}20} = \ldots\) δ

c) Cette lentille est-elle convergente ou divergente ?

Socle

Exercice 2 – Convertir avant de calculer

Une loupe a une distance focale \(f' = 50\) cm.

a) Convertir : \(50\) cm \(= \ldots\) m.

b) Calculer la vergence : \(V = \dfrac{1}{\ldots} = \ldots\) δ.

Standard

Exercice 3 – Vergence d'un verre de lunettes

Un monteur-vendeur en optique taille un verre de distance focale \(f' = 0{,}40\) m.

a) Calculer sa vergence en dioptries.

b) Préciser s'il s'agit d'une lentille convergente ou divergente.

Standard

Exercice 4 – Retrouver la distance focale

L'ordonnance d'un client indique un verre de vergence \(V = +4{,}0\) δ.

a) Écrire la relation qui donne \(f'\) à partir de \(V\).

b) Calculer la distance focale du verre, en mètres puis en centimètres.

Approfondissement

Exercice 5 – Comparer deux verres

Un opticien-lunetier dispose de deux verres correcteurs :

  • Verre 1 : distance focale \(f' = -0{,}50\) m
  • Verre 2 : vergence \(V = -4{,}0\) δ

a) Calculer la vergence du verre 1 et la distance focale du verre 2.

b) Les deux verres sont divergents. Lequel est le plus « fort » (corrige la myopie la plus importante) ? Justifier.

C3 — Décrire l'accommodation

À retenir : l'accommodation est la modification de la forme du cristallin par les muscles ciliaires. Objet lointain : cristallin aplati, vergence minimale (œil au repos). Objet proche : cristallin bombé, vergence plus grande. La distance cristallin–rétine ne change jamais.
Socle

Exercice 1 – Vrai ou faux

Indiquer si chaque phrase est vraie ou fausse :

a) Pour voir net de près, le cristallin se bombe.

b) Quand on regarde au loin, le cristallin est très bombé.

c) L'œil fait sa mise au point en déplaçant le cristallin.

Standard

Exercice 2 – Décrire un changement de regard

Un conducteur regarde la route au loin, puis baisse les yeux vers son GPS posé tout près sur le tableau de bord.

a) Lors de ce changement, le cristallin se bombe-t-il ou s'aplatit-il ?

b) Sa vergence augmente-t-elle ou diminue-t-elle ?

c) Justifier par la position où se formerait l'image si l'œil ne s'adaptait pas.

Approfondissement

Exercice 3 – Fatigue visuelle de l'orthoptiste

Une orthoptiste explique qu'un travail prolongé sur écran proche peut fatiguer les yeux.

a) Lors de la lecture d'un écran proche, l'œil est-il au repos ou doit-il accommoder ? Expliquer.

b) En déduire pourquoi regarder régulièrement au loin « repose » les yeux. Relier la réponse à l'état du cristallin et à sa vergence.

C4 — Identifier un défaut de vision et sa correction

Méthode
  • Myopie : œil trop convergent, flou de loin → corrigée par une lentille divergente (\(V \lt 0\)).
  • Hypermétropie : œil pas assez convergent, flou de près → corrigée par une lentille convergente (\(V \gt 0\)).
  • Presbytie : cristallin rigide (âge), vision de près difficile → lentille convergente pour la lecture (\(V \gt 0\)).
Socle

Exercice 1 – Lire une ordonnance

Pour chaque vergence, indiquer si la lentille est convergente ou divergente :

a) \(V = -3{,}0\) δ → lentille ……………

b) \(V = +2{,}0\) δ → lentille ……………

c) Le client de la ligne a) voit flou de loin ou de près ?

Standard

Exercice 2 – Myopie

Un élève voit flou le tableau au fond de la classe, mais lit son cahier sans difficulté.

a) Quel est son défaut de vision ?

b) Son œil est-il trop convergent ou pas assez convergent ? Où se forme l'image d'un objet lointain (avant ou après la rétine) ?

c) Quelle lentille corrige ce défaut ? Quel est le signe de sa vergence ?

Standard

Exercice 3 – Hypermétropie

Un client d'un opticien-lunetier se plaint de maux de tête et de vision floue lorsqu'il lit de près. L'ordonnance indique \(V = +2{,}5\) δ.

a) Quel est son défaut de vision ?

b) Son verre est-il convergent ou divergent ?

c) Calculer la distance focale de son verre.

Approfondissement

Exercice 4 – Trois patients de l'orthoptiste

Une orthoptiste note les vergences de correction de trois patients :

PatientVergence \(V\) (δ)
Inès−1,5
Karim+1,5
Mme Roy (lecture)+3,0

a) Pour chaque patient, indiquer le type de lentille et le défaut corrigé.

b) Calculer la distance focale du verre de chaque patient.

Approfondissement

Exercice 5 – Banc d'optique : reproduire un défaut

Un technicien reproduit la myopie sur un banc d'optique. L'œil normal est modélisé par une lentille de \(+8{,}0\) δ et un écran fixe (la rétine) sur lequel l'image d'un objet lointain est nette.

a) Pour simuler un œil myope (trop convergent), choisit-il une lentille de vergence plus grande ou plus petite que \(+8{,}0\) δ ? Où se forme alors l'image par rapport à l'écran ?

b) Pour corriger, il place devant cette lentille un verre de \(-1{,}0\) δ. La vergence totale des deux lentilles accolées est la somme des vergences. Calculer la vergence de l'ensemble et conclure sur le type de correction.