Miroir plan
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[modifier] Image dans un miroir plan
L'image donnée par un miroir plan est symétrique de l'objet.
Cette affirmation peut faire l'objet d'une petite expérience classique.
Au lieu d'un miroir, on utilise la réflexion sur une vitre sans tain. L'expérience consiste à utiliser deux bougies identiques, dont l'une est allumée.
On place celle qui est allumée devant la "vitre-miroir" : on observe alors son image dans la vitre. On place alors la bougie éteinte derrière, de façon qu'elle coïncide avec l'image : la nouvelle bougie semble allumée !
[modifier] Interprétation à l'aide des lois de Snell-Descartes
Un point lumineux de la flamme envoie de la lumière dans toutes les directions.
En optique géométrique, la lumière est représentée par des rayons ; ceux-ci sont donc émis dans toutes les directions.
Certains rayons rencontrent le miroir (schématisé par le trait noir avec des hachures à l'arrière). Chaque rayon est réfléchi suivant la loi de Snell-Descartes : il est dans le même plan et l'angle de réflexion est égale à l'angle d'incidence.
On constate alors, par simple construction géométrique obtenue en prolongeant "en arrière" les rayons réfléchis, que ceux-ci semblent provenir d'un point unique, symétrique du point source par rapport au miroir.
L'observateur qui place son œil dans le faisceau réfléchi, reçoit donc de la lumière qui lui semble provenir de ce point.
Dans l'expérience des deux bougies, la lumière de la flamme semble provenir de la bougie éteinte placée de façon symétrique car la bougie éteinte coïncide avec l'image de la bougie allumée.
[modifier] Réalisation pratique des miroirs
Les premiers miroirs ont été fabriqués en polissant du métal. Pour éviter les problèmes d'oxydation du métal tout en gardant une bonne rigidité, on utilise maintenant en général une fine feuille de métal accolée à une plaque de verre.
Dans ce dernier cas, il y a un phénomène de réflexion (dite partielle) et de réfraction dans la plaque de verre avant d'atteindre la feuille métallique, protégée au dos par un revêtement appelé tain, d'où naissance de deux images d'intensité très inégales, dont la plus faible est tout de même perceptible (faites l'expérience dans votre salle de bains) mais qui, dans l'usage courant, n'a pas d'importance, notre cerveau l'éliminant au titre d'image parasite.
En photographie, les miroirs, utilisés pour faire des clichés à 90° (pour conserver plus de naturel chez le sujet photographié) sont de "vrais miroirs" donc sans glace interposée. De même dans les expériences d'optique (interférences avec les miroirs de Fresnel, par exemple), on utilise des miroirs dits "face avant".
[modifier] Liens
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