Thème FR

Optique
Optics
Réf :
202 013
Français – p 1
English – p 6
Version : 5111
Maquette de l’œil grand modèle
Large model of the eye
Optique
Maquette de l’œil grand modèle
Réf :
202 013
Cette maquette permet de simuler le fonctionnement optique de l'œil avec le "cristallin" à
focale variable et de montrer les divers défauts de l'œil.
1 Principe – description
Le support de la maquette est en Plexiglas monté sur un support en bois.
• La distance œil - rétine peut être changée :
Pour ce faire on déplace la plaque arrière (sclérotique) vers l'avant ou vers l'arrière. Trois
positions sont indiquées sur le support : elles correspondent à l'œil myope, normal ou
hypermétrope.
• La forme de la lentille peut-être changée :
Le cristallin avec le corps ciliaire et les accessoires pour l'attacher au cadre sont en
silicone transparent. On peut changer la forme (et donc la focale) du cristallin en le
remplissant plus ou moins d'eau à l'aide des deux seringues.
• Les images peuvent être projetées :
Les images des objets placés à diverses distances de l'œil, peuvent donc être projetées
sur la rétine (une plaque de plastique blanche où la tache jaune et le point aveugle sont
indiqués). La plaque peut être déplacée de manière que la tache jaune soit toujours sur
l'axe de l'œil.
1.1 Lentilles en plastique
Les deux lentilles en plastique servent à corriger les défauts de l'œil : myopie, hypermétropie et
presbytie. Les indications données pour la focale de l'œil et les expériences décrites ci-dessous
sont adaptées à ces deux lentilles (voir valeurs indiquées sur l’emballage des lentilles).
1.2 Mise en service
1.3 Remplissage de la lentille avec de l’eau
• Enlever la lentille avec son tube en plastique et les seringues du cadre de la maquette.
• Enlever le tube en plastique de la lentille. laisser le tube sur les seringues.
• Remplir les deux seringues d'eau (de préférence distillée). Enlever les bulles d'air des
deux seringues. On doit avoir au minimum 20 mL d'eau dans chaque seringue.
• Aspirer avec la bouche l'air hors de la lentille, puis presser entre les doigts le tube de
connexion de la lentille au niveau du corps ciliaire.
• REASSEMBLER la lentille avec le tube plastique et les deux seringues en évitant toute
intrusion d'air dans la lentille.
• Refixer le tout sur le cadre
• Le tout est prêt à l'usage.
FRANÇAIS
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Maquette de l’œil grand modèle
Réf :
202 013
1.4 Nettoyage
Les différentes parties de l'appareil peuvent être nettoyées avec un linge humide. Éviter les
solvants organiques. La lentille sera nettoyée à l'eau courante chaude avec du savon, la
sécher soigneusement avec du papier de soie.
2 Manipulations
Conseils d’utilisation :
En disposant un papier calque sur l'objet, la lumière est diffusée et l'image sur la rétine est
plus nette.
2.1 Description des différentes parties de l’œil
On se servira utilement des livres, affiches, modèles anatomiques (œil démontable) pour les
comparer à la maquette, et ainsi noter et apprendre les noms des différentes parties de l'œil.
2.2 Changement de la forme de la lentille
À quoi ressemble la lentille quand on la remplit d'eau sous pression ? Quelle est sa forme
quand on aspire le liquide avec la seringue ? Quand la forme de la lentille change, la lumière
réfractée change aussi de trajet, remarquer que la lentille est suspendue par des supports
attachés à un sphincter. Il en est de même dans nos yeux. Trouver ce qui arrive quand la
forme de "la lentille" de notre œil change.
2.3 Accommodation. Ajustement avec la distance
1. Placer une lampe à environ 1 mètre de la maquette de l'œil. Placer la plaque de Plexiglas
(avec une lettre dessus) juste en face de la lampe de façon à l'éclairer. Changer la forme
de la lentille avec les deux seringues de manière à avoir une image nette de la lettre sur
"la rétine" de la maquette.
2. Rapprocher l'œil de la lettre (environ à 0,3 m). À quoi ressemble l'image maintenant ?
Changer la forme de la lentille de manière à avoir de nouveau une image nette.
Comment doit-on changer la forme de la lentille pour obtenir ce résultat ?
3. Recommencer avec d'autres distances. Remarquer que la forme de la lentille doit changer
quand on change la distance. À quoi ressemble la lentille quand l'œil est près de l'objet ?
Quand l'œil est loin de l'objet ?
2.4 Punctum proximum – minimum de vision distincte
Gonfler le plus possible la lentille. Avancer l'œil vers la lettre jusqu'à ce que l'image sur la
rétine soit nette. Ceci est la plus courte distance à laquelle l'œil peut voir net. La lettre est
maintenant au punctum proximum de l'œil. Essayer de trouver le punctum proximum de
votre œil.
3 Défauts de l’œil
3.1 Démonstration de la myopie
1. Placer la lampe à environ 1 m de la maquette. Placer ensuite la plaque de plexiglas
(l'objet) juste en face de la lampe. Puis régler la forme de la lentille avec les deux
seringues pour que l'image de la lettre soit nette sur la "rétine".
2. Gonfler plus l'œil avec les deux seringues : l'œil devient myope et l'image n'est plus nette.
Sans changer la forme de la lentille on peut rendre l'image nette de deux manières :
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a : en rapprochant l'œil de la lettre
b : en corrigeant l'œil avec une lentille en plastique (de - ; voir valeur sur l’emballage de la
lentille)
Remarque : L'image se forme en avant de la rétine, on peut déplacer celle-ci pour le
constater.
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Maquette de l’œil grand modèle
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3.2 Démonstration de l’hypermétropie
1. Placer l'œil à 20 cm de la source, puis régler la forme de la lentille avec les deux
seringues pour que l'image de la lettre soit nette sur la rétine.
2. Rendre l'œil hypermétrope en vidant quelques millilitres d'eau avec les deux seringues, et
l'image devient floue. L'image redeviendra nette si vous corrigez le défaut de l'œil avec
une lentille en plastique (de + ; voir valeur sur l’emballage de la lentille)
3.3 Démonstration de la presbytie
L'élasticité de la "lentille oculaire" diminue avec l'âge. Nous avons alors besoin de lunettes
pour voir de près.
1. Placer la maquette (avec la focale normale) et la lettre éclairée (comme décrit en F1).
Ajuster la forme de la lentille avec la seringue jusqu'à ce que l'image soit nette. Supposer
qu'alors la lettre soit au plus près de l'œil et que le cristallin ne puisse pas accommoder
davantage. L'œil ne peut produire une image nette d'objets plus proches.
2. Rapprocher alors l'œil de la lettre, sans changer la forme de la lentille. La lettre est alors à
une distance inférieure au punctum proximum, et son image devient floue.
La capacité de réfraction de l'œil n'est plus suffisante.
Ce défaut de l'œil peut être corrigé avec une lentille convergente (+ ; voir valeur sur
l’emballage de la lentille) qui produit une image nette à cette distance. Les verres de lecture
pour personnes âgées rapprochent le punctum proximum de l'œil.
3.4 La tache jaune et le point aveugle de l’œil
Les objets que l'on regarde produisent une image dans la tache jaune, qui contient des
cônes. Le point où sort le nerf optique est le point aveugle. En cet endroit il n'y a pas de
cellules réceptrices. On peut utiliser l'image ci-dessous pour situer votre tache aveugle :
Tenir cette feuille à bras tendu et regarder la croix avec votre œil droit. L'image de la croix
est alors dans la tache jaune mais vous voyez également le cercle noir, qui, lui, est projeté
sur le côté de la tâche jaune (vision indirecte). Rapprocher alors la feuille de papier plus près
de l'œil tout en fixant continuellement la croix. A une certaine distance le cercle devient
invisible, son image est alors au milieu du point aveugle. Si vous rapprochez encore la feuille
le cercle redevient visible.
La même observation peut être faite avec la maquette de la manière suivante :
Placer deux lampes à côté l'une de l'autre (les ampoules sont à environ 15 cm l'une de
l'autre).
La maquette est alors un œil droit avec le nerf optique (point aveugle) quelque part à gauche
près du nez. Placer la maquette comme sur la figure et régler pour avoir une image nette de
la lampe A sur la tache jaune. L'image de la lampe B est proche de cette tache.
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Maquette de l’œil grand modèle
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Figure 1
Déplacer alors la maquette lentement vers la lampe A tout en gardant l'image de A dans la
tache jaune. En un certain point la lampe B sera dans la tache jaune.
Figure 2
3.5 Vision stéréoscopique
En regardant avec les deux yeux en même temps vous pouvez mieux évaluer les distances
d'objets placés à différents endroits. Les deux yeux voient les objets sous des angles
différents. Les images sur les rétines ne sont pas exactement identiques mais le cerveau
interprète et regroupe les images avec l'impression de la profondeur.
Il y a des points correspondants dans les deux rétines : quand on regarde une photo les
yeux sont dirigés de telle sorte que chaque partie de la photographie est projetée en des
points correspondants des deux rétines
3.6 La vision double en utilisant la maquette
Simuler une paire d'yeux en plaçant deux maquettes proches l'une de l'autre à la distance
normale de deux yeux. Placer la lampe et le support en plexiglas avec la lettre à un mètre de
la maquette. Diriger et régler les yeux de telle manière que la lettre soit au centre de la tache
jaune. Les deux images sont alors aux points correspondants des deux rétines. Le cerveau
percevrait cela comme une lettre unique.
Placer alors l'autre lettre à 10 cm devant la première. Cette autre lettre ne sera pas projetée
aux points correspondants des deux rétines.
L'œil gauche donne donc une image et l'œil droit une autre.
L'œil ne peut pas réunir ces deux images en une seule, et nous voyons donc une image
double.
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Maquette de l’œil grand modèle
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4 Service après-vente
Pour tous réglages, contacter le Support Technique au 0 825 563 563.
La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers et pour toutes les
réparations ou pièces détachées, veuillez contacter :
JEULIN – S.A.V.
468 rue Jacques Monod
CS 21900
27019 EVREUX CEDEX France
0 825 563 563*
* 0,15 € TTC/min. à partir un téléphone fixe
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Large model of the eye
Ref.: 202 013
This model helps simulate the optical functioning of the eye with the variable focal
length "crystalline lens" and show its various defects.
1 Principle – description
The base of the model is in Plexiglas mounted on a wooden support.
• The eye-retina distance can be changed:
To do this, move the rear plate (sclera) in front or backwards. Three positions are
indicated on the support: they correspond to a myopic, normal or hypermetrope
eye.
• The shape of the lens can be changed:
The crystalline lens with the ciliary body and the accessories to attach it to the
frame are made of transparent silicon. The shape (and thus the focal length) of the
crystalline lens can be changed by filling it up with more or less water using the two
syringes.
• The images can be projected:
The images of objects placed at different distances from the eye can be projected
on the retina (a white plastic plate where the yellow spot and the blind spot are
indicated). The plate can be moved in such a way that the yellow spot is always on
the axis of the eye.
1.1 Plastic lenses
Two plastic lenses help correct defects of the eye: myopia, hypermetropia and
presbyopia. The instructions given for the focal length of the eye and the experiments
described below are adapted to these two lenses (see values indicated on plastic
wrap of lenses).
1.2 Commissioning
Letter
Cristaliline lens
Projected image
Lamp
Syringes filled with water
Lens holder
1.3 Filling the lens with water
• Remove the lens with its plastic tube and the two syringes from the model’s
frame.
• Remove the plastic tube from the lens. Leave the tube on the two syringes.
• Fill up the two syringes with water (preferably with distilled water). Remove air
bubbles from the two syringes. A minimum of 20 ml of water must be there in each
the two syringes.
• Suck out with the mouth the air from the lens, then press the lens connecting
tube on the ciliary body between the fingers.
• REASSEMBLE the lens with the plastic tube and the two syringes without letting
any air inside the lens.
• Refit the entire assembly on the frame
• The entire assembly is ready for use.
ENGLISH
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Large model of the eye
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1.4 Cleaning
The different parts of the device can be cleaned with a wet cloth. Avoid using
organic solvents. The lens may be cleaned with hot running water and soap, then
carefully dried with tissue paper.
2 Experiments
Instructions for use:
Place a tracing paper on the object, the light is diffused and the image on the retina is
clearer.
2.1 Description of the different parts of the eye
We will use books, posters, anatomical models (removable eye) to compare them with
the model and thus note down and learn the names of the different parts of the eye.
2.2 Changing the shape of the lens
What does the lens look like when it is filled with pressurized water? What is its shape
when we suck out the liquid with the two syringes? When the shape of the lens
changes, the refracted light also changes its trajectory, note that the lens is
suspended by supports attached to a sphincter. It is the same in our eyes. Find out
what happens when the shape of "the lens" changes in our eye.
2.3 Accommodation. Adjustment according to distance
1. Place a lamp at about 1 metre from the eye model. Place a Plexiglas plate (with a
letter on it) just in front of the lamp so as to light it up. Change the shape of the lens
using the two syringes in such a way that a clear image of the letter appears on the
"retina" of the model.
2. Move the eye closer to the letter (about 0.3 m). What does the image look like now?
Change the shape of the lens in such a way that a clear image is obtained again.
How should the shape of the lens be changed in order to obtain this result?
3. Repeat with other distances. Note that the shape of the lens must change when the
distance is changed. What does the lens look like when the eye is near the object?
When it is away from the object?
2.4 Minimum near point for clear vision
Inflate the lens as much as possible. Move the eye close to the letter until the image
on the retina remains clear. This is the shortest distance at which the eye can see
clearly. The letter is now at the near point of the eye. Try and locate the near point of
your eye.
3 Defects of the eye
3.1 Demonstration of myopia
ENGLISH
1. Place the lamp at about 1 m from the model. Then place the Plexiglas plate (the
object) just in front of the lamp. Then adjust the shape of the lens with the two
syringes so that the image of the letter is clearly projected on the "retina".
2. Inflate the eye further with the two syringes: the eye becomes myopic and the
image is not clear any more. The image can be made clear in two ways without the
changing the shape of the lens:
a: By moving the eye closer to the letter
b: By correcting the eye using a plastic lens (of - ; see value indicated on plastic wrap
of lens)
Note: The image is formed in front of the retina, we can move the latter to ascertain
this.
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Large model of the eye
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3.2 Demonstration of hypermetropia
1. Place the eye at 20 cm from the source, then adjust the shape of the lens with the
two syringes so that the image of the letter is clear on the retina.
2. Make the eye hyperopic by removing a few millilitres of water with the two syringes
and the image becomes blurred. The image becomes clear again once you correct
the defect of the eye with a plastic lens (of +; see value indicated on plastic wrap of
lens).
3.3 Demonstration of presbyopia
The elasticity of the "eye lens" reduces with age. Thus we need glasses to see near.
1. Place the model (with normal focal length) and the lighted letter (as described in F
1). Adjust the shape of the lens with the two syringes until the image is clear.
Assume that the letter is closest to the eye and that the crystalline lens cannot
focus any more. The eye cannot produce a clear image of closer objects.
2. Move the eye closer to the letter, without changing the shape of the lens. The letter
is at a distance less than the near point and its image becomes blurred.
The refraction capacity of the eye is no longer sufficient.
This defect of the eye can be corrected using a convex lens (of +; see value indicated
on plastic wrap of lens) that produces a clear image at this distance. The reading
glasses for elderly people move the near point closer to the eye.
3.4 The yellow spot and the blind spot of the eye
The objects that we see produce an image on the yellow spot, which contains cones.
The point where the optic nerve comes out is the blind spot. There are no recipient
cells at this spot. We can use the image below to locate your blind spot:
Hold this sheet at arms length and look at the cross with your right eye. The image of
the cross is then on the yellow spot but the black circle which is projected on the side
of the yellow spot can also be seen (peripheral vision). Move the sheet of paper closer
to the eye by keeping your eye fixed on the cross. At a certain distance the circle
becomes invisible, its image is then at the centre of the blind spot. If you move the
sheet still closer, the circle becomes visible again.
The same observation can be made with the model in the following manner:
Place two lamps one beside the other (the bulbs are at about 15 cm from each other).
Thus the model becomes a right eye with the optic nerve (blind spot) somewhere to
the left near the nose. Place the model as indicated in the figure and adjust it to obtain
a clear image of the lamp A on the yellow spot. The image of the lamp B is near this
spot.
ENGLISH
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Large model of the eye
Ref.: 202 013
Approximate distance 1 m
Figure 1
Move the model slowly towards lamp A while keeping the image of A on the yellow
spot. At a certain point lamp B will be on the yellow spot.
Figure 2
3.5 Stereoscopic vision
One can estimate better the distances of objects placed at different places when
looking with both eyes. The two eyes view the objects from different angles. The
images on the retina are not exactly identical but the brain interprets and groups
together the images with the impression of depth.
There are corresponding points in the two retinas: when we see a photo, the eyes are
directed in such a way that each part of the photograph is projected at corresponding
points of the two retinas
3.6 Double vision using the model
Simulate a pair of eyes by placing two models one near the other at the normal
distance between two eyes. Place the lamp and the Plexiglas support with the letter at
one meter from the model. Guide and adjust the eyes in such a way that the letter
remains at the centre of the yellow spot. The two images are then at the
corresponding points of the two retinas. The brain will see this as a single letter.
Now place the other letter 10 cm in front of the first one. This other letter will not be
projected on the corresponding points of the two retinas.
The left eye produces one image and the right eye another one.
The eye cannot merge these two images into one and thus we see a double image.
ENGLISH
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Large model of the eye
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4 After-Sales Service
This material is under a two year warranty and should be returned to our stores in the
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10
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