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Cours de Physique-chimie 1re S - Rôle de l'oeil


Note par nos Maxinautes :  
Objectif(s)
Nous utilisons l'œil, organe de la vision, pour observer des objets, pour nous diriger, pour étudier, communiquer ... Le phénomène de la vision met en jeu la lumière arrivant sur l'œil, d'une part, et, d'autre part, tout un système optique interne associé au système nerveux et finalement au cerveau.
1. Mécanisme de la vision
Un objet lumineux ne peut être vu que s'il renvoie de la lumière vers notre œil.
Cet objet est alors la juxtaposition de points lumineux dont chacun envoie de la lumière dans toutes les directions et une partie vers notre œil.
2. Les différents milieux transparents constituant l'oeil
L'œil peut être assimilé à une sphère, de 2 à 3 cm de diamètre, limitée par une membrane résistante  :   la sclérotique.
a. La cornée, l'iris et la pupille
La cornée, en contact avec l'air ambiant, est séparée de l'iris et de la pupille par l'humeur aqueuse.

L'iris
est un diaphragme circulaire, comme celui de l'appareil photographique, qui se règle automatiquement selon la luminosité pour que la pupille (rond noir de l'œil) laisse passer une certaine quantité de lumière.
b. Le cristallin et l'humeur vitrée
Le cristallin a la forme et la fonction d'une lentille convergente. C'est une substance élastique tenue par des muscles qui modifient sa courbure donc l'accommodation de l'œil.

Le gel semi-liquide, transparent, de l'humeur vitrée absorbe les radiations nocives pour la surface du fond de l'œil, la rétine.
c. La rétine
Le cristallin va donc faire converger les rayons lumineux vers la rétine qui est tapissée d'environ 150 millions de récepteurs photosensibles (sensibles à la lumière).

Ces capteurs sont de deux types :
• des bâtonnets pour la sensibilité à la luminosité, aux formes, etc.
• des cônes, pour la sensibilité à la couleur, de trois types : sensibles au bleu, au vert ou au rouge.

Il existe sur la rétine une tâche aveugle qui ne peut être couverte de capteurs car c'est l'entrée du nerf optique.
3. Nerf optique et cerveau
Les capteurs photosensibles de la rétine, excités chimiquement par la lumière reçue, subissent des transformations chimiques qui provoquent l'émission d'un signal électrique transmis au cerveau par l'intermédiaire du nerf optique.

Le cerveau « traite » les informations reçues et fournit une représentation de l'objet (forme, couleur, taille...) comme si la lumière issue de l'objet venait directement en ligne droite alors qu'au passage de chaque milieu transparent, la lumière a subit des réfractions, des changements de direction.
4. Défauts de l'oeil
L'œil peut présenter des anomalies à différents niveaux, les plus courantes affectant :

► la vision des couleurs comme par exemple :
     • le daltonisme (cônes incomplets) entrainant le plus souvent la confusion du vert et du rouge ;
     • l'achromatopsie (pas de cônes) : la représentation des objets est alors sans couleur.

► la réfraction des rayons lumineux comme par exemple :
     • la myopie (cristallin trop convergent) ;
     • l'hypermétropie (cristallin pas assez convergent) ;
     • l'astigmatisme (convergence différente selon les directions).
L'essentiel
L'œil est composé de différents milieux transparents qui font converger la lumière vers la rétine. Les images reçues par cette dernière sont envoyées sous forme de messages nerveux au cerveau par l'intermédiaire du nerf optique.

L'œil a un rôle déterminant pour la communication, les déplacements... Toutes les étapes du trajet lumineux interne ne sont pas bien définies et des recherches sont encore en cours dans ce domaine.

Le cerveau est le deuxième élément déterminant de la vision. Il interprète, en effet, les informations afin de nous restituer la représentation des objets.
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