L`optique géométrique les miroirs

Les lentilles
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
Constructions géométriques : Constructions géométriques :
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 :
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 Convention particulière : f<0, le foyer étant virtuel
Pour les objets réels :
Une discussion des formules montre que
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.
Pour les objets réels :
Une discussion des formules montre
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.
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
foyer.
- Passant par le foyer →
parallèle à l’axe.
- Passant par le centre
optique →revient
sur lui-même.
S
Ap FC
f
M
M'
C: Centre de courbure de la calotte sphérique S: Sommet du miroir
Ap: Axe principal du miroir, SC F : Foyer du miroir
MM': Miroir concave :calotte sphérique
côté argenté
Côté incident et Côté réfléchi
Il réfléchit un faisceau de lumière parallèle en un faisceau di-
vergent. 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 :
parallèle à l’axe →fuit
le foyer.
- Prolongement passant par le
foyer →parallèle à l’axe
- Passant par le centre opti-
que →revient sur lui-même.
SAp
F
C
f
M
M'
C: Centre de courbure de la calotte sphérique
S: Sommet du miroir
Ap: Axe principal du miroir, SC
F: Foyer du miroir
MM': Miroir concave :
calotte sphérique
côté argenté
Côté incident
Côté réfléchi
C
F
O1O2
Objet réel, zone 1 Objet réel, zone 2
Image virtuelle de l'objet réel,
zone 1
Image réelle de l'objet réel, zone 2
Objet virtuel
Image réelle
de l'objet virtuel
S
Droite communeà
toutesles images
I1
I2
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).
Pour une même grandeur d’objet : le rayon passant par F est
constant, le 2e rayon pivote autour de C quand p varie.
Pour une même grandeur d’objet : le rayon passant par F est
constant, le 2e rayon pivote autour de C quand p varie.
L’optique géométrique les miroirs
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