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.