Optique
Miroirs plans
Lorsqu’un rayon rencontre un miroir lisse, il change de direction selon une règle précise. Les angles d’incidence et de réflexion se mesurent à partir de la normale au point d’incidence.
Lorsqu’un rayon rencontre un miroir lisse, il change de direction selon une règle précise. Les angles d’incidence et de réflexion se mesurent à partir de la normale au point d’incidence.
Définition: Notions clés
La normale est la droite perpendiculaire au miroir au point d’incidence. L’angle i est celui entre le rayon incident et la normale, et r celui entre le rayon réfléchi et la normale.
Loi et application
Exemple: Exemple résolu
Un rayon arrive sur un miroir avec i = 35°. Quel est son angle de réflexion ?
Solution
D’après la loi de la réflexion, r = i = 35°.
Vérification rapide
L’image d’un miroir plan est virtuelle : les rayons réfléchis ne se croisent pas réellement derrière le miroir, mais leurs prolongements s’y rencontrent. L’image est aussi loin derrière le miroir que l’objet est devant, et elle a la même taille. Un objet à 30 cm donne donc une image à 30 cm derrière le miroir, soit 60 cm entre objet et image. Pour voir son corps entier, la hauteur minimale du miroir est la moitié de la taille de la personne, quelle que soit sa distance au miroir.
Une image virtuelle ne se projette pas sur un écran, mais l’œil la voit car les rayons semblent provenir de sa position.
L’image est le symétrique de l’objet par rapport au plan du miroir : elle se trouve sur la perpendiculaire passant par l’objet. Si celui-ci s’approche de 5 cm, son image s’approche aussi de 5 cm et la distance objet-image diminue de 10 cm. L’impression d’inversion gauche-droite vient de la comparaison avec notre propre corps ; géométriquement, le miroir inverse la direction avant-arrière. Pour localiser l’image, repérez le pied de la perpendiculaire et reportez des distances égales de part et d’autre du miroir.
Si l’angle d’incidence vaut 40°, quel est l’angle réfléchi ?
Quelles sont les caractéristiques de l’image d’un objet réel dans un miroir plan ?
Références
- Young, Freedman (2019). University Physics