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Rédacteur : J.Mourlhou
Lycée Toulouse-Lautrec
31 000 Toulouse

1) Phénomène de réflexion : lois de Snell Descartes (Rappels)
1ere Loi :
La lumière arrivant sur une surface
réfléchissante est réfléchie dans le
plan d’incidence
(plan contenant le rayon incident et la
normale à la surface réfléchissante)
2eme Loi:
L’angle de réflexion est égal à
l’angle d’incidence
(on rappelle que les angles sont
mesurés par rapport à la normale
à la surface réfléchissante)
Surface
réfléchissante
Plan d’incidence
N (normale à la surface réfléchissante)
ir
Rayon
incident Rayon
réfléchi N
ir
r = i

2) Miroirs plans : construction d’une image (rappels)
L’image d’un objet par un miroir plan
est le symétrique de cet objet par
rapport au plan du miroir
A
B
A’ B’
Miroir plan Expérience de la bougie
allumée : interprétation
La plaque de verre est transparente mais
aussi réfléchissante.
Ainsi on voit, sur la bougie éteinte, l’image
du feu de la bougie allumée.
Car les deux bougies sont placées de façon
symétrique par rapport au miroir plan.
Appliquons les lois de Snell Descartes pour déterminer la position de l’image
d’un objet AB par un miroir plan
A l’aide des relations dans les
triangles isocèles, on montre que :

3) Les miroirs sphériques : caractéristiques géométriques
Un miroir sphérique est une calotte sphérique.
Il est donc caractérisée par son rayon
CrS
On repère Cle centre de courbure
Ainsi que le sommet Sde la calotte
Les miroirs sphériques peuvent être convexes
Ce sont alors des miroirs divergents
Exemple : les rétroviseurs de voiture sont
légèrement divergents (ce qui augmente
l’angle de vue du conducteur)
Ils peuvent aussi être concaves
Ce sont alors des miroirs convergents
Nous ne traiterons que le cas des miroirs convergents
Modélisation:
Miroir sphérique divergent
Miroir sphérique convergent

4) Le miroir sphérique convergent : caractéristiques optiques
CS
Un rayon passant par le centre de courbure C arrive
à la surface avec une incidence Normale.
Il est donc réfléchi C dans sa direction d’incidence.
Un rayon arrivant au sommet S
et faisant un angle aavec l’axe optique
est réfléchi S
a
a
avec le même angle a
Dans la construction réalisée, les rayons arrivent parallèles entre eux ; ils
proviennent donc d’un objet situé à l’infini.
Comme pour une lentille, ils convergent donc dans le plan focal image du miroir :
on en déduit la position du foyer image du miroir
B (à l’infini)
B’
F’
On peut compléter la figure avec les rayons provenant d’un point A situé à l’infini
dans la direction de l’axe optique
a
a
Le triangle CB’S
est un triangle
isocèle donc :
SF’ = SC / 2
A (à l’infini)
A’
En exploitant le principe du retour inverse de la lumière, on peut déduire la
position du foyer objet F du miroir : supposons un objet A confondu avec F’
A
A’ (à l’infini)
Son image est rejetée à l’infini donc A est situé au niveau du foyer objet du miroir
Ainsi pour un
miroir sphérique
F = F’ = Fmiroir
Fmiroir
On obtient que la focale du miroir fmiroir = SFmiroir = SC / 2
Pas d’algébrisation des mesures! (cette année…)