L'oeil est un ensemble complexe de milieux transparents assimilable à une sphère d'environ 25 mm de diamètre, entourée par trois couches emboîtées :

• la sclérotique constituant le blanc de l'oeil, reliée à l'avant à la cornée transparente et plus bombée.
• la choroïde dont la partie colorée forme à l'avant l'iris avec en son centre un trou appelé pupille permettant de faire varier, comme un diaphragme ¹, la quantité de lumière pénétrant dans l'oeil.
• la rétine dont le prolongement constitue le nerf optique.

Pour former une image sur la rétine, la lumière issue d'un objet traverse successivement plusieurs milieux transparents : la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée. Le cristallin joue un rôle essentiel dans la formation de l'image sur la rétine. Il a une forme biconvexe ² dont la courbure peut changer sous l'action des muscles ciliaires.

Au repos, un oeil sans défaut, dit emmétrope, voit nettement un objet éloigné. Pour voir des objets proches nets, son cristallin modifie sa courbure : c'est le phénomène d'accommodation ³.

Légende :

• Oeil réel :
  • 1 : Iris
  • 2 : Pupille
  • 3 : Cristallin
  • 4 : Rétine
• Oeil réduit, modèle de l'oeil :
  • 5 : Diaphragme
  • 6 : Lentille mince convergente
  • 7 : Écran

Le cristallin de l'oeil est modélisable par une lentille mince convergente

Utilisons l'animation "Lentilles convergentes"

Approchons "l'objet lumineux" du foyer F de la lentille,

Approchons encore "l'objet lumineux" du foyer F de la lentille,

Quand "l'objet lumineux" s'approche du foyer F de la lentille,

• la valeur absolue du grandissement \(|\gamma|\) augmente.
• l'image s'éloigne de la lentille.

En quoi ce constat compromettrait-il la vision d'un objet lumineux proche par l'oeil ? (On rappelle que l'oeil a une profondeur constante)

Pour voir des objets proches nets, le cristallin de l'oeil (que l'on peut modéliser par une lentille mince convergente) modifie sa courbure :

Animation illustrant l'accomodation de l'oeil pour la vision d'objets proches