Post on 03-Jul-2020
L’œil du pirate…
Livret animateur
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Atelier 1 : Pourquoi les pirates ont-ils
un bandeau sur l’œil ?
Quelques idées des visiteurs et ce que vous pouvez leur
répondre :
Hypothèse 1 : Pour cacher un œil crevé !
o Les pirates avaient peu accès aux soins, déjà assez
rudimentaires à l'époque. De par leur mode de vie et
leur hygiène, ils étaient beaucoup plus susceptibles de
recevoir des blessures graves ou d'attraper des
infections. Dans ces cas là, la solution était souvent
d'enlever le membre concerné pour éviter que le
reste du corps soit atteint par l'infection. Cependant, Ils n’ont pas tous un œil crevé et pourtant
la plupart a un bandeau…Il y a donc une autre raison …
Hypothèse 2 : Parce que c’est un code, un signe de
reconnaissance entre pirate.
o
Hypothèse 3 : Pour voir dans les longues vues
o Cela voudrait dire qu’on voit mieux avec un seul œil ;
faisons le test de la vision binoculaire :
La vision binoculaire c’est le fait de regarder
avec les deux yeux en même temps
Expérience 1 :
Matériel : Rouleau de sopalin vide
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- Prendre un rouleau de sopalin vide
- Demander au visiteur de le tenir de la main droite devant l’oeil
droit, et de placer sa main gauche contre l'extrémité du tube
et verticalement.
- Demander à l’observateur ce qu’il observe.
Observation :
S’il voit sa main comme percée d'un trou c'est que sa vision
binoculaire existe !
Explications :
Nos yeux ne voient pas les choses sous le même angle parce
qu’ils sont espacés de 7cm. C’est comme quand on photographie
un objet sous deux angles différents : les deux images ne sont
pas superposables. Et pourtant, on ne voit qu’une image ! C’est
notre cerveau qui fait le mélange des deux images (et nous
permets de voir en relief : expérience 3).
Expérience 2 : Matériel : Image (smile…)
- Placer l’image à environ 50 cm du visiteur Regardez l’image
apparaissant au centre de la plage.
- Tout en maintenant son regard vers l’image, interposer
verticalement un stylo entre ses yeux et l’image (à environ
25 cm des yeux) et en ligne avec le nez.
Après quelques secondes, il devrait percevoir deux stylos
bien nets et précis (l’image est vue entre les deux stylos).
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- Puis demander lui de regarder le stylo (à la hauteur du
centre de l’image).
- Demander au visiteur ce qu’il observe.
Observation :
Il devrait alors voir deux images sur l’écran. S’il ne perçoit pas
deux stylos ou deux images, il n’utilise qu’un oeil. C’est en
général, dû à une difficulté de coordination entre les deux
yeux.
Expérience 3 : Matériel : crayon
- Demander au visiteur de laisser les deux yeux ouverts.
- tenir un crayon verticalement devant lui (environ 30 cm)
- Demander lui de toucher du bout du doigt la pointe du
crayon : c’est sans aucune difficulté qu’il réussit.
- Demander au visiteur de se cacher un œil.
- Recommencer l’expérience en déplaçant le crayon pour qu’il
n’ait pas mémorisé sa position.
- Demander au visiteur ce qu’il observe.
Observation :
Il risque de rater la cible…
Conclusion :
Les tests 1 et 2 montrent que nous ne voyons pas la même
chose avec un œil ou avec les deux
Le test 3 montre que la vision binoculaire permet de percevoir
les distances et les reliefs.
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Nous venons de vérifier que l’hypothèse 3 est fausse : Le
pirate voit mieux en utilisant ses deux yeux alors pourquoi
a-t-il un bandeau sur l’œil ?
Indice 1: Le bandeau lui permet cependant de mieux voir
dans certaines circonstances… Réfléchissez aux activités
d’un pirate, à l’endroit où ils se déplacent…
Il est sur le bateau
o Oui, seulement sur le pont ?
Non, dans la cale aussi…
o Oui, au niveau de la vue, qu’est-ce qui change entre la
cale et le pont du bateau ?
La luminosité.
o Vérifions quelle influence à la lumière sur notre œil.
Expérience 4 : Matériel : miroir, loupe, lampe de poche, cache
- Poser le miroir à plat devant le
visiteur
- Allumer la lampe
- La tenir à coté du visage du
visiteur (environ 10 cm)
- Observer la pupille (partie noire
de l’œil) avec la loupe en masquant lentement la lumière
avec le cache.
Observation :
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La pupille devient plus petite à la lumière et elle grossit à
l’obscurité.
Animation
Conclusion :
Nous venons de vérifier que notre œil (La pupille) s’adapte à
la luminosité, alors pourquoi a-t-il un bandeau sur l’œil ?
Indice 2: Que constatez-vous lorsque vous rentrez dans une
pièce sombre après être resté longtemps à une forte
luminosité, par exemple, au soleil ?
On n’y voit rien !
o A quoi sert, d’après vous, la pupille ? Quel est son
rôle ?
Elle sert à réguler la quantité de lumière qui entre dans
l’œil
o Oui, voilà les explications :
Nos yeux s’adaptent en permanence à leur environnement. La
lumière pénètre dans l’œil par la pupille qui est un petit trou
noir situé au centre de l’iris. S’il y a beaucoup de lumière, l’iris
se referme pour faire rentrer moins de lumière et protéger
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l’œil. A l’inverse, s’il y a peu de lumière, l’iris s’ouvre pour laisser
passer davantage de lumière et permettre une meilleure vision.
Nous venons de montrer que pour garder une vue correcte
en passant de l’ombre à la lumière, il fallait laisser le temps
à la pupille de s’adapter (s’ouvrir ou se refermer) alors
pourquoi a-t-il un bandeau sur l’œil ?
Les pirates portaient ce bandeau sur un oeil, car, lorsqu'ils se
précipitaient dans la soute pour combattre, ils passaient du
grand soleil sur le pont à la pénombre, voire l'obscurité des
intérieurs du navire.
Ils changeaient alors leur bandeau d’oeil, cachant l’oeil à la
pupille resserrée afin qu'il ne les gène pas, et libérant celui
dont la pupille était déjà dilatée afin d'y voir immédiatement
dans la pénombre.
Il faut en effet un petit temps d'adaptation à l’oeil pour
s'adapter aux changements de lumière. Plus il fait sombre, plus
il faut ouvrir la pupille pour laisser entrer de lumière dans l’oeil.
En mettant un oeil dans le noir, ils dilatent artificiellement leur
pupille en prévision des endroits sombres.
Un peu d’info : Pourquoi a-t-on les yeux rouges sur
les photos prises avec le flash ?
C'est systématique : toutes les photos de vous prises de face
avec un flash révèlent des yeux rouges. Des iris rouges plus
exactement. Rassurez-vous, ce n'est pas grave ! D'ailleurs, ça
arrive à tout le monde.
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Pupille pas prête !
Lorsque l'on prend une photo avec flash, c'est qu'il fait
sombre. Adapté à cette pénombre, l'œil est transformé de
manière à capter le plus de rayons lumineux possibles : la pupille
est très dilatée.
Quand soudain, une énorme quantité de lumière provoquée par
le flash apparaît, l'œil n'a pas le temps de rétracter la pupille.
En plus de provoquer une sensation désagréable, ce flash risque
aussi de vous donner les yeux rouges sur la photo.
Que se passe-t-il ? Le bref éclair lumineux émis par l'appareil
photo entre dans l'œil par la pupille. En effet, cette zone noire
au centre de votre œil absorbe toute la lumière. Les rayons
vont donc éclairer la rétine, au fond de l'œil.
Une photo du fond de l'œil
Une petite zone de la rétine dans l'axe de la pupille, la macula,
est le lieu de convergence des faisceaux lumineux. Cette macula
est notamment impliquée dans la perception des couleurs grâce
à ses cellules appelées cônes. D'apparence, rétine et macula
sont rouges à cause des nombreux vaisseaux sanguins qui les
irriguent.
Ainsi, lorsque le flash est orienté en direction du fond de l'œil
où se trouve la macula rouge foncée sur laquelle se reflètent
les rayons lumineux, il apparaîtra sur la photo un peu plus tard
une tâche rouge à l'emplacement de la pupille. Cette tâche
rouge correspond en fait à l'image du fond de l'œil.
Flasher sans rougir
Alors, on est condamné à rater toutes ses photos nocturnes ?
Non. Pour éviter les yeux rouges, il ne faut pas orienter le flash
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directement vers les yeux, de face. De cette manière, pas de
risque de photographier la rétine.
Autre solution : utiliser un flash anti-yeux rouges. C'est
possible ça ? Oui : l'appareil envoie deux éclairs lumineux. Le
premier est destiné à rétracter la pupille, diminuant alors la
quantité de lumière qui pénétrera dans l'œil lors du second
éclair.
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Atelier 2 : Modélisation de l’oeil.
Oeil de face :
Oeil de profil :
Modélisation de l’œil
Les lentilles de la cornée et du cristallin fonctionnent ensemble
comme une simple lentille convergente. La lumière provenant
d’un objet traverse ce système optique et forme une image
inversée sur la rétine qui sert d’écran.
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La lumière est donc indispensable à la formation d’une image sur la
rétine, c'est-à-dire que la lumière est indispensable pour voir.
- Présenter différentes lentilles et demander au visiteur de les
classer en deux catégories.
- Lui demander les caractéristiques ou les différences de chaque
catégorie.
Atelier 3 : Vision normale.
Lentille L1 Lentille L2
Taille du texte à travers
taille : Plus gros
Bords de la lentille
bords minces bords épais
Dessin de la lentille
Symbole de la lentille
Nom LENTILLE CONVERGENTE LENTILLE DIVERGENTE
taille : Plus petit
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AB : Objet
A’B’ : Image formée sur la rétine
F : Foyer de la lentille
OF : Distance focale de la lentille (f)
Expérience 5 : Modélisation de l’œil avec le banc d’optique :
OA = -20cm f = 10 cm OA’ = 19cm – Lentille L1
objet
O
F
image
Objet- lentille Distance focale
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Montrer que lorsque la distance objet/lentille varie, l’image est
floue. Or ce n’est pas le cas avec notre œil : notre œil s’adapte
pour voir des objets à des distances différentes : on parle
d’accommodation. Ce phénomène est permis par des muscles qui
modifient l’incurvation du cristallin et ainsi la distance focale.
Expérience 4: Notion d’accommodation.
- Demander au visiteur de regarder l’animateur. Le voit-il
net ?
Oui
- Demander au visiteur de toujours regarder l’animateur : Le
décor derrière l’animateur lui parait-il net ?
Non
- Demander au visiteur de regarder le décor derrière
l’animateur. Le voit-il net ?
Oui
- Demander au visiteur de toujours regarder le décor
derrière l’animateur: l’animateur lui parait-il net ?
Non
Expérience 5 : Distance minimale d’accommodation
- Demander au visiteur de regarder un crayon placé devant
lui et de le rapprocher lentement en accommodant.
- Lui demander de déterminer la distance focale minimale de
son œil.
Pour un œil normal, la distance focale minimum est de 25cm.
Lorsqu’on regarde un objet situé plus près de nos yeux, cela
fatigue l’œil qui ne peut pas maintenir longtemps
l’accommodation.
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Un œil normal peut donc accommoder n’importe quel objet situé
à une distance supérieure à 25cm. Dans le cas où un objet n’est
pas vu de façon nette, l’image s’est formée avant ou après la
rétine mais pas sur la rétine. Ceci peut-être du à un globe
oculaire trop long ou trop court : C’est un défaut de l’œil qui
entraine un défaut de vision.
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Atelier 4 : Quelques défauts de l’oeil
1. Défaut de la vision proche : l’hypermétropie
Texte vu par un
hypermétrope
Expérience 6 :
Modélisons un œil hypermétrope
- Déplacer l’écran pour le rapprocher du cristallin.
- Demander au visiteur ce qu’il observe
Une image floue sur l’écran.
Explications : L’œil hypermétrope est trop court. La
rétine est trop proche de la lentille pour obtenir une
image nette. Il faudrait éloigner la rétine mais cela
n’est pas possible.
- Demander au visiteur : « Quelle solution proposez-vous pour
résoudre ce problème ? »
Des lunettes qui doivent converger davantage
o on placera une lentille convergente devant l’œil.
- Placer la lentille L.... devant le cristallin : L’image apparaît
alors nette sur la rétine de l’œil hypermétrope.
Schématisation :
Œil hypermétrope Œil hypermétrope corrigé
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Remarque : La presbytie est une forme d’hypermétropie liée à l’âge ; ce
défaut n’est pas lié à la forme du globe oculaire mais à un changement de
la forme du cristallin : Cette lentille (le cristallin) devient plus rigide
avec l’âge et se déforme plus difficilement sous l’action des muscles ce
qui rend l’accommodation à courte distance plus difficile.
2. Défaut de la vision de loin : la myopie
Paysage vu par un myope
Expérience 7 :
Modélisons un œil myope
- Déplacer l’écran pourl’éloigner du cristallin.
- Demander au visiteur ce qu’il observe
Une image floue sur l’écran.
Explications : L’œil myope est trop long. La rétine est
trop loin de la lentille pour obtenir une image nette.
Il faudrait rapprocher la rétine mais cela n’est pas
possible.
- Demander au visiteur : « Quelle solution proposez-vous pour
résoudre ce problème ? »
Des lunettes qui doivent moins converger, on placera
une lentille divergente devant l’œil.
- Placer la lentille L4 devant le cristallin : L’image apparaît
alors nette sur la rétine de l’œil myope.
Schématisation :
Œil myope Œil myope corrigé
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Atelier 5 : persistance rétinienne
Lorsqu’on regarde un objet, l’image se fixe sur la rétine et y
reste un court instant (1/16ème de seconde) même si l’objet
disparait : C’est ce que l’on appelle la persistance rétinienne. Si
pendant ce temps une nouvelle image apparait sur la rétine, elle
se superpose à la première.
Ainsi, l’œil ne perçoit pas la discontinuité des images au cinéma
(24 images /seconde) ou à la télévision (25 images/ seconde).
C’est ce que nous pouvons mettre en évidence dans les
folioscopes et les thaumatropes.
1. Le folioscope
Le folioscope permet de découvrir l’ancêtre du dessin animé.
En effeuillant rapidement le bloc entre les doigts, la rétine
garde en mémoire un bref instant chaque image et le cerveau
les superpose : on a l’impression que les images sont en
mouvement !
Réalisation d’un folioscope pages suivantes (p19)
2. Le thaumatrope
Le thaumatrope signifie littéralement « roue à miracle ». Il
s’agit d’un petit disque avec un dessin différent sur chaque
face. En faisant tourner rapidement le disque, les deux
dessins se superposent sur la rétine.
Réalisation d’un thaumatrope pages suivantes (p22)
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Atelier 6 : Rôle de l’œil et du cerveau
Nous avons déjà vu dans l’atelier 3 que l’image qui se forme sur
la rétine est inversée. C’est le cerveau qui s’adapte et la remet
à l’endroit par l’intermédiaire du nerf optique.
Notre cerveau nous joue aussi des tours car il analyse les
images formées sur la rétine et leur donne un sens en fonction
de ses repères habituels.
Cas 1 :
Imprimer les trois fiches sur un film transparent
- Demander au visiteur si les lignes de la fiche 1 sont
parallèles
Oui
- Superposer la fiche 1, la fiche 2 et la fiche 3.
- Demander au visiteur si les lignes de la fiche 1 sont
parallèles
Non
Explications :
Alors que sur la fiche 1 les droites
paraissent parallèles, les hachures
perturbent les repères du cerveau et
rendent les lignes illisibles.
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Cas 2 :
- Demander au visiteur ce qu’il voit sur le dessin ci-contre.
- Lui indiquer qu’il y a deux personnages à voir.
Explications :
Il faut un certain temps pour distinguer les deux personnages
car le cerveau doit dissocier et recomposer les deux images
indépendamment l’une de l’autre.