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Dr Maha Ben Fredj Moatemri Pr Ag en Biophysique et médecine nucléaire CHAPITRE

Dr Maha Ben Fredj Moatemri Pr Ag en Biophysique et médecine nucléaire CHAPITRE I: Rappels élémentaires d’optique géométrique CHAPITRE II: Dioptrique de l’œil normal CHAPITRE III: Les anomalies de la réfraction CHAPITRE I: Rappels élémentaires d’optique géométrique PROPAGATION DE LA LUMIÈRE DANS UN MILIEU TRANSPARENT ET HOMOGÈNE Dans un milieu matériel homogène, transparent et isotrope: v dépend du milieu vitesse v < c n indice de réfraction: Caractéristique du milieu Matériau Indice de réfraction Air 1 Eau 1,33 Diamant 2,4 Propagation de la lumière Changement de milieu Lorsqu’un rayon lumineux traverse un dioptre, il obéit aux lois de Snell-Descartes • 1ère loi : Les rayons incident, réfléchi et réfracté sont dans le même plan: le plan d’incidence. • 2eme loi : Les angles d’incidence et de réflexion : i1 = - r • 3ème loi : Pour un rayon lumineux n1 sin i1 = n2 sin i2 Lois de Snell-Descartes Lois de réflexion et de réfraction DIOPTRES ET SYSTÈMES OPTIQUES Dioptres sphériques Interface séparant deux milieux transparents d’indices de réfraction différents Il se définit par les valeurs respectives n1 et n2 des deux indices de réfraction et le rayon de courbure r de la sphère de révolution de centre C. S est le sommet du dioptre r= sc Sens de la propagation de la lumière n1 n2 n1<n2 Axe principal Définitions • Système optique (S.O.): l’ensemble d’un certain nombre de milieux séparés par des dioptres dont les axes de révolutions sont confondus. C’est un dispositif assurant une correspondance fidèle entre un objet et son image. • Axe optique: axe de symétrie d’un système optique S.O. Axe optique Objet image Définitions Soit un point objet A et un système optique (S). Si les rayons issus de A (ou se dirigeant vers A) traversent (S) et convergent vers A’ (ou semblent issus de A’), A’ est appelé image de A. Les points A et A’ sont dits conjugués l’un de l’autre Conventions • L’axe optique est orienté dans le sens de propagation de la lumière • Les distances sont notées algébriquement • L’espace objet est situé en avant du dioptre • L’espace image est situé en arrière du dioptre Nature des objets et des images Stigmatisme Un système optique (S) est stigmatique lorsque à chaque point A d’un objet correspond un point A’ de l’image. On dit que A et A’ sont conjugués dans (S). Autrement dit, tous les rayons issus de A qui traversent (S) passent par A’ Il y a stigmatisme absolu ou rigoureux. Stigmatisme On parle de stigmatisme approché lorsque tous les rayons passent au voisinage de A’  Approximation de Gauss Formule de conjugaison d’un dioptre sphérique La formule de conjugaison de Descartes est une relation entre les positions sur l’axe optique d’un objet A et de son image A’ par rapport au sommet du dioptre n1 n2 = D D SC n n SA n SA n     1 2 1 2 ' 17 Puissance d’un dioptre sphérique • n1 et n2 sans dimension, • r en m  D en m-1 = Dioptrie n1 et n2 : indices de réfraction des milieux en arrière et en avant du dioptre. r = SC : rayon de courbure du dioptre, en valeur algébrique (m). Foyers et distances focales Foyer Image C’est le point image situé sur l’axe optique d’un objet situé à l’infini. F’= foyer image Dioptre convergent Dioptre divergent S CI CI S f’= SF’= n2/D: distance focale image Foyer objet C’est l’objet ponctuel situé sur l’axe optique principal dont l’image est rejetée à l’infini. F= Foyer objet F S C Dioptre convergent f= SF= -n1/D: Distance focale objet Foyers et distances focales LENTILLES SPHÉRIQUES MINCES 22/02/2022 21 Les lentilles minces 22/02/2022 21 • Une lentille est un milieu transparent limitée par deux surfaces dont l’une au moins est sphérique • Une lentille est dite mince si son épaisseur e est faible devant son diamètre d’ouverture D. Points et rayons particuliers 22 Les foyers images et foyers objet sont symétriques par rapport au sommet de la lentille F’ F F F’ Réels pour une lentille convergente Virtuels pour une lentille divergente OF’=OF OF’=-OF 23 On appelle vergence ou puissance d'une lentille l'inverse de sa distance focale La vergence C s'exprime en dioptries (d) Vergence 22/02/2022 24 22/02/2022 24 Équations de conjugaison d’une lentille mince 2 1 1 1 1 = f' ' ' . ' ' ' = . ' relation de DESCARTES: relation de NEWTON: gran A'B' OA' ' ' = = =- = - ' disse AB O me A nt: OA OA OF FA F A f f f f F A f FA     25 Association de lentilles minces accolées L’ensemble est équivalent à une lentille mince unique dont la puissance D est la somme des puissances des composantes. D= D1 + D2 Théorème des vergences : Dtot = D1 + D2 + D3 +… un système de N lentilles minces accolées ~ 1 lentille mince unique Dioptrique de l’oeil CHAPITRE II: Dioptrique de l’œil Les dioptres de l’oeil 14 5.6 mm Fi sur la rétine L’œil simplifié substitue à ces 4 dioptres 1 dioptre convergent unique séparant l’air (n=1) de l’humeur (n=1,336) dont le rayon de courbure est d’environ 5,6 mm. L’image est formée sur la rétine placée à une distance SF’ du sommet du dioptre sphérique. L’œil réduit S 22,4 mm n= 1,336 60d D=60d CONDITIONS DIOPTRIQUES DE VISION NORMALE Conditions dioptriques de vision normale Stigmatisme Emmétropie Accommodation suffisante Stigmatisme Lorsque ces conditions ne sont pas réalisées , on parle d’ASTIGMATISME  l’œil donne à un objet ponctuel une image ponctuelle Emmétropie  l’œil donne à un objet ponctuel une image ponctuelle sur la rétine Pour un système convergent de puissance dioptrique basale 60 dioptries et de diamètre antéropostérieur 22mm Emmétropie rétine R= R= Le conjugué de la rétine est l’infini: Lorsque ces conditions ne sont pas réalisées , on parle d’AMETROPIE Image rétinienne nette Considérons un œil réduit de puissance 60 dioptries et de longueur 22 mm. Pour cet œil, l’image des objets à l’infini se forme sur le rétine Accommodation Objet rapproché Image nette Image rétinienne floue cristallin accommodé Image rétinienne nette Objet rapproché Accommodation : amène l’image nette sur la rétine Si on place un objet à 20 cm en avant de l’œil , l’image se formera en arrière de la rétine Pour amener cette image sur la rétine, la puissance du cristallin augmente: Phénomène d’accommodation Nécessité de l’accommodation Accommodation Mécanismes de l’accommodation l’accommodation est une fonction essentielle du cristallin, correspondant à une augmentation de la puissance de l’oeil Vision de loin Vision de prés Diminution du rayon de courbure antérieur du cristallin par relâchement des muscles ciliaires 37 Lorsque l’œil est au repos, c’est-à-dire lorsque les muscles ciliaires sont au repos, le point le plus éloigné pouvant être vu distinctement est appelé Punctum Remotum (PR) Lorsque l’œil accommode, il existe une limite en-deça de laquelle l’œil ne peut plus former une image distincte. On appelle ce point le Punctum Proximum (PP) Amplitude d’accommodation PR =  PP = 25 cm Amplitude maximale d’accommodation Amplitude d’accommodation Am= R - P Accommodation Variation de l’accommodation avec l’âge Avec l’âge le PP s’éloigne progressivement de l’œil par diminution de l’élasticité du cristallin: c’est la PRESBYTIE PP CHAPITRE III: LES AMETROPIES • Les amétropies sont des troubles de la dioptrique oculaire, appelées également troubles de la réfraction. • Très fréquentes++++ Baisse de l’acuité visuelle 41 Introduction • On distingue – Les amétropies sphériques: - La myopie - L’hyperopie – Les amétropies non sphériques ou astigmatisme Correction: Lentilles 42 Introduction Les amétropies sphériques Les amétropies sphériques – C’est l’inadéquation entre la puissance du dioptre au repos et la profondeur de l’œil. – Conséquence: L’image de l’infini sans accommodation n’est plus la rétine LA MYOPIE Définition Etiologies Position du PR et domaine de vision nette Degré de myopie Correction de la myopie [F’] en avant de [R’] Œil trop convergent par rapport a sa longueur Image obtenue En F’ En R’ S F’ X X point Cercle de diffusion D  degrés de myopie  Définition de la myopie R’  Position du PR et domaine de vision nette Le punctum remotum d'un œil myope est situé à une distance finie en avant de la rétine. Il est donc réel. Il est évident que plus le punctum remotum est proche et plus l'œil est myope. Degré de Myopie La proximité R du remotum mesure le degré de myopie Degré de myopie = 1/pR= La myopie n’atteint pas l’accommodation  à âge égal, un myope a la même amplitude d’accommodation qu’un emmétrope. Le punctum proximum de l'oeil myope est plus proche de la cornée que celui de l'oeil emmétrope. Parcours d’accommodation: position du Pp - AA p p R p  1 1 R x S R’  P x R x S R’  P x EMMETROPE MYOPE Parcours d’accommodation Punctum Rémotum (PR) Punctum Proximum (PP) Parcours d’accommodation du myope Punctum Rémotum (PR) Punctum Proximum (PP) Parcours uploads/Geographie/ resume-2021.pdf