Les miroirs

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Objectif : Chaque jour, chacun d'entre nous passe devant un miroir ou en utilise un comme le rétroviseur, mais savez-vous qu'ils sont aussi utilisés dans de nombreux instruments d'optique (rétroprojecteur, télescope…) ? Quelles sont les propriétés des miroirs ? Comment les fabrique-t-on ? Quelle image d'un objet lumineux obtient-on à travers un miroir ?

1. Quelles sont les propriétés des miroirs?

a. Diffusion et réflexion

La Lune diffuse la lumière émise par le Soleil dans toutes les directions et lorsque notre œil est atteint par ces rayons, on peut » voir » la Lune.

Par contre si un faisceau de lampe torche atteint un miroir, il n'y aura qu'un seul faisceau renvoyé dans une direction bien déterminée : c'est la réflexion.

Un miroir permet de modifier la direction d'un faisceau lumineux par réflexion.

b. Fabrication d'un miroir

Les miroirs possédant une surface plane sont appelés miroir plan : Exemples : La surface de l'eau sans vagues ; une plaque métallique plane polie.

La plupart des miroirs sont fabriqués à partir d'une plaque de verre protectrice dont la face arrière est recouverte d'une couche d'aluminium partiellement transparente. Pour la rendre opaque, une seconde couche de cuivre ou de plomb est appliquée.

2. L'image vue dans un miroir est-elle identique à l'objet ?

a. Expérience des deux bougies

Expérimentalement, on pose verticalement une plaque de verre entre deux bougies identiques et placées symétriquement par rapport à la plaque. On allume ensuite la première bougie et on observe la seconde à travers la vitre : elle s'est aussi allumée !… mais virtuellement car si vous l'observez directement, elle est éteinte.

Un miroir plan fournit donc une seule image d'un objet lumineux placé devant, cette image est située à l'arrière du miroir.

b. En quoi l'image obtenue à travers un miroir est-elle différente de l'objet ?

L'image d'un objet dans un miroir semble la réplique en dimensions de l'objet mais si l'on se place devant le miroir en levant son bras droit, c'est le bras gauche de votre image qui se lève.

Un miroir plan donne d'un objet une image virtuelle symétrique par rapport au plan du miroir.

3. Champ de vision d'un miroir plan

Le champ de vision est, pour une position donnée de l'œil, la région de l'espace dans laquelle l'image peut-être vue dans ce miroir.

Les dimensions du champ dépendent de la position de l'œil et de la taille du miroir.

L’essentiel

La réflexion de la lumière est le phénomène observé lorsqu'une surface, atteinte par un rayon lumineux, renvoie la lumière dans une direction bien déterminée. Une surface possédant cette propriété est qualifiée de surface réfléchissante ou est appelée miroir. L'image d'un point objet fournie par un miroir plan est un point image qui est le symétrique du point objet par rapport au plan du miroir. Le champ de vision d'un miroir est l'espace observé par l'œil à travers le miroir.

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