Optique
Miroirs plans
Vérifiez la loi de la réflexion pour chaque rayon incident et confirmez que le miroir plan donne une image virtuelle symétrique de l'objet par rapport au plan, de même taille et inversée en profondeur.
Matériel
- Miroir plan avec objet ponctuel et normale tracées
- Curseur « Angle d'incidence » du rayon incident
- Figures 3D orientables montrant rayons incident, réfléchi et prolongements virtuels
- Second schéma soulignant la position symétrique de l'image
Protocole
Mesurer les angles d'incidence et de réflexion
Déplacez « Angle d'incidence » de 5° à 80° : à chaque position comparez l'angle du rayon réfléchi avec la normale et vérifiez . Rappel : les deux angles se mesurent depuis la normale au point d'incidence, pas depuis le miroir.
Situer l'image virtuelle par prolongements
Passez à la seconde figure : observez les prolongements des rayons réfléchis converger en un point derrière le miroir — l'image virtuelle. Vérifiez que image et objet sont équidistants du miroir, donc la distance objet–image vaut deux fois la distance objet–miroir.
Distinguer image réelle et image virtuelle
Pivotez la figure pour voir le faisceau réfléchi entrer dans l'œil de l'observateur : les rayons divergent comme s'ils venaient de l'image derrière le miroir. Énoncez le critère d'une image virtuelle — impossible à projeter sur un écran — et déduisez l'« inversion de profondeur » qui fait apparaître un texte à l'envers dans le miroir.