L`optique géométrique les miroirs

L’optique géométrique les miroirs
Les miroirs sont des corps qui réfléchissent la lumière de manière ordonnée, sans diffusion apparente et dont la surface
réfléchissante est une calotte sphérique.
Miroir concave
Miroir convexe
Il réfléchit un faisceau de lumière parallèle en faisceau
convergent puis divergent. La convergence se fait en un point
appelé foyer réel.
Schéma et vocabulaire - Les trois rayons particuliers :
parallèle à l’axe→vers le
M
foyer.
- Passant par le foyer →
f
parallèle à l’axe.
Ap S
C
F
- Passant par le centre
optique →revient
sur lui-même.
MM': Miroir concave : calotte sphérique
côté argenté
Côté incident et Côté réfléchi
M'
C: Centre de courbure de la calotte sphérique
Ap: Axe principal du miroir, SC
S: Sommet du miroir
F : Foyer du miroir
Il réfléchit un faisceau de lumière parallèle en un faisceau divergent. Les prolongements des rayons se croisent en un point
situé de l’autre côté du miroir, appelé foyer virtuel.
Schéma et vocabulaire - Les trois rayons particuliers :
M
parallèle à l’axe →fuit
le foyer.
- Prolongement passant par le
f
C
foyer →parallèle à l’axe
S
Ap
F
- Passant par le centre optique →revient sur lui-même.
MM': Miroir concave :
calotte sphérique
côté argenté
C: Centre de courbure de la calotte sphérique
S: Sommet du miroir
Ap: Axe principal du miroir, SC
F: Foyer du miroir
M'
Constructions géométriques :
Constructions géométriques :
Image virtuelle de l'objet réel,
zone 1
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Image réelle de l'objet réel, zone 2
Image réelle
de l'objet virtuel
Côté incident
Côté réfléchi
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I1
O2
O1
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S
F
Les lentilles
Objet virtuel
Objet réel, zone 1
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C
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Objet réel, zone 2
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Pour une même grandeur d’objet : le rayon passant par F est
constant, le 2e rayon pivote autour de C quand p varie.
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Pour une même grandeur d’objet : le rayon passant par F est
constant, le 2e rayon pivote autour de C quand p varie.
Formules et conventions valables pour tous les systèmes optiques :
Sachant que p est la distance de l’objet, q, la distance de l’image, f, la distance focale, o, la taille de l’objet, i la taille de l’image
Position de l’image et type d’image : � � � � � �� ��� ��
Grandissement et orientation : ��� ����������
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Conventions des signes : Pour l’objet
Pour les objets réels : p>0
Pour les objets virtuels : p<0
Pour l’image :
Si q>0 : l’image est réelle et est donc située côté sortant
Si q<0 : l’image est virtuelle, située du côté rentrant
Si γ>0 alors l’image est renversée
Si γ<0 alors l’image est droite
Convention particulière : f>0, le foyer étant réel
Pour les objets réels :
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��
Une discussion des formules ��� ���
montre que
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si p = f→ p - f = 0, il n’y a pas d’image,
p > f→ p – f > 0, l’image est réelle (q>0) et renversée (γ>0)
Utilisation : téléscope
p < f→ p – f < 0, l’image est virtuelle (q<0) et droite (γ<0)
Utilisation : le miroir à barbe ou de maquillage.
Convention particulière : f<0, le foyer étant virtuel
Pour les objets réels :
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��
Une discussion des formules ��� ���
montre
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Il y a toujours une image car p – f est toujours différent de 0
q est toujours négatif : l’image est toujours virtuelle.
γ est toujours négatif : l’image est toujours droite, (plus petite).
Utilisation : les miroirs de croisement car du fait de
la divergence, le champ de vision est plus grand.
Remarque : pour les miroirs, si le domaine de l’objet réel est à droite (voir ci-dessus), le domaine de l’objet
virtuel est à gauche, le domaine de l’image réelle est à droite (côté objet réel) et celui de l’image virtuelle
est à gauche (côté objet virtuel).