> Construction graphique de l'image d'un point objet situé à l'infini par un miroir sphérique convergent - Application à la mesure de la distance focale

Construction graphique de l'image d'un point objet situé à l'infini par un miroir sphérique convergent - Application à la mesure de la distance focale

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Objectifs : Le miroir sphérique convergent donne d’un objet à l’infini une image dans le plan focal image. Cette observation peut-être utilisée pour déterminer la distance focale de ce miroir.

1. Construction graphique et vérification analytique

a. Méthode graphique

On utilise toujours les trois règles de construction :

• Règle 1 : un rayon incident, passant par le centre de courbure C du miroir, est réfléchi sur lui-même et repasse par le point C.

• Règle 2 : tout rayon incident parallèle à l'axe optique émerge du miroir en passant par le foyer principal (image) F'.

• Règle 3 : tout rayon passant par le foyer principal (objet) F émerge du miroir parallèle à l'axe optique.

b. Application au cas d’un objet situé à l’infini

• Objet à l’infini sur l’axe optique principal :

Tous les rayons du faisceau lumineux se réfléchissent et convergent vers le foyer principal F : l’image de l’objet se forme donc en F.

c. Vérification par la méthode analytique

2. Application à la mesure de la distance focale

La méthode pour déterminer la distance focale d’un miroir sphérique convergent est simple à exécuter :

• si on obtient sur un écran une image nette, d'un objet lumineux très éloigné dont les rayons proviennent de l'infini (comme le Soleil par exemple) ;

• alors la distance mesurée entre le miroir et l'écran, sera la distance focale de ce miroir concave :

f ' = SA' .