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26 Formuler une hypothèse; effectuer des calculs. Dans le règne animal, les rapaces sont dotés d'une des visions les plus précises. Ainsi, un aigle est capable de distinguer un objet de seulement 10 centimètres de hauteur situé à une distance d'un kilomètre. Cette capacité est due à un grand nombre de photorécepteurs situés sur la rétine de l'animal. On modélise l'œil de l'animal par une lentille mince convergente de distance focale variable séparée de la rétine d'une distance fixe et égale à 1,56 cm.

1. Pourquoi la distance focale de l'œil du rapace doit-elle être variable ?

2. Calculer la distance focale de l'œil de l'animal lorsqu'il regarde un objet situé à 1,0 km.

3. L'objet mesure 10 cm. Calculer la taille de l'image formée sur sa rétine.

4. Proposer une hypothèse permettant d'expliquer pour- quoi un œil humain ne peut pas percevoir des objets aussi petits, aussi loin.

Données • Relation de conjugaison : 1 1-1 *A' A f • Relation de grandissement: VBA Y= YB XA 913​


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Réponse:

1. La distance focale de l'œil du rapace doit être variable pour permettre une adaptation rapide à des distances différentes, ce qui est crucial pour la chasse et la survie.

2. Utilisons la relation de conjugaison pour calculer la distance focale (\(f\)) lorsque l'objet est situé à 1,0 km :

\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \]

Où \(d_o\) est la distance de l'objet (\(1,0 \, \text{km}\)) et \(d_i\) est la distance de l'image (égale à la distance fixe entre la lentille et la rétine, \(1,56 \, \text{cm}\)).

\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{1,0 \, \text{km}} + \frac{1}{1,56 \, \text{cm}} \]

Calculez \(f\) en prenant l'inverse du côté gauche de l'équation.

3. Utilisons la relation de grandissement pour calculer la taille de l'image (\(Y_B\)) sur la rétine :

\[ \frac{Y_B}{Y_A} = \frac{d_i}{d_o} \]

Où \(Y_A\) est la taille de l'objet (\(10 \, \text{cm}\)).

4. Une hypothèse pourrait être que la densité de photorécepteurs sur la rétine humaine est moins élevée que celle d'un rapace, ce qui limite la capacité de l'œil humain à percevoir des détails fins à de grandes distances.