1) Expérience

La réflexion de la lumière
Le phénomène de réflexion se produit lorsque le milieu de propagation est
limité par un obstacle infranchissable au- delà duquel la lumière ne peut
pas se propager.
1) Expérience :
Un rayon lumineux est émis d’un dispositif optique (S). Il rencontre la
surface plane et horizontale d’un liquide au repos au point d’incidence I.
Observation : On constate que le rayon lumineux est renvoyé dans l’air ;
c’est le phénomène de réflexion. La surface libre du liquide au repos
réfléchit la lumière.
Interprétation :
î : angle d’incidence
î’ : angle de réflexion
S.I : rayon incident
I.R : rayon réfléchi
I.N : normale à la
surface réfléchissante
I : point d’incidence.
En I, la lumière se réfléchit suivant I.R tel que î = î’
SI et IR sont dans le même plan (P). SI détermine avec I.N un plan appelé
« plan d’incidence »
2) Lois de la réflexion
- le rayon réfléchi IR se trouve dans le plan d’incidence (P)
- l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion : î = î’
3) Principe de retour inverse de la lumière
Supposons maintenant qu’un rayon incident arrive suivant R.I. D’après les
lois précédentes, le rayon réfléchi ne peut être que IS. Le chemin suivi par
la lumière dans tout système optique est indépendant du sens de
propagation.
4) Miroir- plan :
a) Définition : On appelle miroir- plan toute surface plane réfléchissante.
Exemple : plaque métallique polie,
surface de verre bien dressé, surface
libre d’un liquide au repos, …
b) Marche des rayons lumineux.
î = î’ et I est symétrique de IR par rapport à IN
S’ est symétrique de S par rapport au miroir
S’ est l’image de S par rapport au miroir.
Un rayon incident normal au miroir
Un rayon
est réfléchi sur lui-même : î = O° = î’
incident rasant
ne subit aucun
changement de
direction :
î = î’= 90°
Un faisceau incident parallèle donne un
faisceau réfléchi parallèle.
î1 = î’1 = î2=î’2
5) Expérience des 2
bougies
Dressons un miroir verticalement sur une table et plaçons 2 bougies
identiques B et B’ symétriquement par rapport au plan du miroir tel que B
soit allumée et B’ éteinte
Observation : L’observation qui regarde dans le miroir, du côté de B, a
l’illusion que B’ soit allumée quelque soit sa position en avant du miroir.
Interprétation : Le miroir donne, de la bougie allumée, une image
symétrique de l’objet par rapport au plan réfléchissant. Pour l’œil, les
rayons lumineux semblent provenir du point lumineux A’, mais comme ce
point n’existe pas ; on dit que A’ est le point image virtuelle du point objet
réel A.
Conclusion :
- Un miroir plan donne d’un objet réel une image virtuelle symétrique de
l’objet par rapport au miroir
- Un point objet est le point de rencontre des supports des rayons
incidents :
* le point objet est dit réel si les rayons incidents se rencontrent
effectivement en ce point
* le point objet est dit virtuel si ce sont les prolongements des
rayons incidents qui se coupe en ce point.
- Un point image est le point de rencontre des supports des rayons
réfléchis :
* le point image est dit virtuel si ce sont des prolongements des
rayons réfléchis qui se coupent en ce point
* le point image est dit réel si les rayons réfléchis se coupent
effectivement en ce point
- La nature de l’image est toujours inverse de celle de l’objet :
 Si le point objet est réel, le point image est virtuel.
 Si le point objet est virtuel, le point image est réel.