Les miroirs plans


Un miroir plan est une surface polie très lisse sur laquelle la lumière subit une réflexion spéculaire. Un liquide très calme, comme un lac sans vague, peut agir comme un miroir plan.

Les images formées dans un miroir plan

Les miroirs plans ont la propriété de faire réfléchir les rayons lumineux de façon organisée. 
Cette organisation dans la réflexion aura pour conséquence de nous donner l’illusion que des objets se trouvent derrière le miroir. 

Pour que notre œil perçoive un objet, cet objet doit émettre (ou réfléchir dans le cas de réflexion diffuse) des rayons dans toutes les directions. 

Comme notre œil a l’impression que tous les rayons qui lui proviennent arrivent en ligne droite, il perçoit donc une image virtuelle à l’endroit où convergent les prolongements des rayons qu’il perçoit.   

Localiser l’image derrière le miroir plan

 Voici la méthode à suivre pour localiser l’image :

1 – Tracer une ligne pointillée perpendiculaire au miroir qui touche au point objet.

2 – Tracer le point image sur la ligne pointillée à la même distance derrière le miroir que le point objet l’est devant le miroir.

3 – Répéter les deux premières étapes pour tous les points de l’objet.

4 – Relier les points de l’image si nécessaire.

 

Le champ de vision d’un miroir plan

Le champ de vision d’un miroir plan est l’espace que peut percevoir un observateur en regardant dans le miroir. Les étapes suivantes te permettront de déterminer le champ de vision du miroir plan. 

1 – Déterminer la position de l’image de l’observateur

2 – Tracer deux lignes reliant l’image de l’observateur avec les extrémités du miroir.

3 – L’espace contenu à l’intérieur des lignes du côté de l’observateur sera le champ de vision de l’observateur.


En se basant sur l’illustration précédente, on pourrait donc dire que l’objet « A » serait inclus dans le champ de vision de l’observateur, alors que l’objet « B » serait à l’extérieur du champ de vision.

Comme on peut le voir sur l’illustration ci-dessous, un observateur n’a pas à être devant un miroir pour avoir un champ de vision.

La rotation d’un miroir plan

Il est logique de dire qu’un rayon réfléchi par un miroir aura une trajectoire différente si le miroir subit une rotation.

Le rayon réfléchi sera dévié du double de la rotation du miroir.

Lorsque le miroir tourne d’un certain nombre de degrés, la normale à ce miroir tourne nécessairement du même nombre de degrés puisqu’elle lui est perpendiculaire. Comme le rayon incident ne bouge pas, l’angle incident sera donc augmenté du même angle que le miroir a tourné.

Pour que la loi de la réflexion soit respectée, on devra ajouter ce même angle du côté de l’angle réfléchi. Finalement, nous aurons ajouté deux fois l’angle de rotation du miroir (du côté incident et du côté réfléchi) et donc, la déviation du rayon réfléchi sera égale au double de la déviation du miroir.

Nombre d'images formées par deux miroirs plans

Pour trouver le nombre d'images formées par deux miroirs plans, on utilise la formule suivante

|N=(\frac{360^{o}}{\theta})-1|

N représente le nombre d'images formées
|\theta| représente l'angle entre les miroirs en degrés

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse