Théorie Physique : Miroirs Courbes

Un Miroir Courbe (aussi appelé miroir sphérique) est formé par une partie d'une sphère de verre creuse avec une surface réfléchissante (créée par le dépôt du métal d'argent).

Un Miroir Concave est un miroir courbe avec la surface réfléchissante au côté creux (créée par le dépôt du métal d'argent sur le côté courbe extérieur) et les rayons se réfléchissent à l'intérieur de la sphère.

Un Miroir Convexe est un miroir courbe avec la surface réfléchissante à l'extérieur (créée par le dépôt du métal d'argent sur le côté creuse) et les rayons se réfléchissent à l'extérieur de la sphère.

Le Pôle (dénoté par P dans la figure) est défini comme le centre géométrique du miroir courbe.

Le Centre de Courbure (dénoté par C dans la figure) d'un miroir courbe est défini comme le centre de la sphère de verre creuse dont le miroir courbe était (avant) une partie.

Le Rayon de Courbure (dénoté par CP dans la figure) d'un miroir courbe est défini comme le rayon de la sphère de verre creuse, dont le miroir sphérique était (avant) une partie.
Noter que toute ligne tracée du centre de courbure C à la surface du miroir, se réunit à angle droit (90^o) et égale le rayon de courbure.

L'Axe Principal d'un miroir courbe est défini comme la ligne imaginaire passant à travers son pôle P et le centre de courbure C.

Le Foyer Principal ou le point de convergence ou le point focal (dénoté par F dans la figure) est défini comme le point sur l'axe principal, où les rayons de lumière propageant parallèle à l'axe principal, après la réflexion, convergent en réalité (pour un miroir concave) ou semblent de converger (pour un miroir convexe) .
Le foyer principal se trouve en face du miroir concave et derrière le miroir convexe.

La Longueur Focale (dénoté par FP dans la figure) est la distance entre le pôle P et le foyer principal F d'un miroir courbe.

Noter que la longueur focale est la moitié du rayon de courbure.

∴ Longueur Focale = Rayon de courbure / 2

Pour la Construction de diagrammes de rayons, c'est bon de noter les règles suivantes :

1. Tout rayon de lumière se déplaçant parallèle à l'axe principal est reflété par le miroir courbe par le biais du foyer principal.

Soit il passe en réalité (pour un miroir concave) ou semble passer (pour un miroir convexe) par le biais du foyer principal.
2. Tout rayon de lumière qui passe (pour un miroir concave) ou semble passer (pour un miroir convexe) par le biais du foyer principal est reflété par le miroir courbe parallèle à l'axe principal.
3. Tout rayon de lumière qui passe (pour un miroir concave) ou semble passer (pour un miroir convexe) par le biais du centre de courbure retrace son parcours initial après la réflexion par le miroir courbe.

Lorsque l'objet est à l'infini dans le cas d'un miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est réelle.
2. L'image est inversée.
3. L'image est très diminuée à un point.
4. L'image est formée au foyer principal en face du miroir concave.

Lorsque l'objet est entre l'infini et le centre de courbure en face du miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est réelle.
2. L'image est inversée.
3. L'image est diminuée.
4. L'image est formée entre le foyer principal et le centre de courbure en face du miroir concave.

Lorsque l'objet est placé au centre de courbure en face du miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est réelle.
2. L'image est inversée.
3. L'image est de même taille que l'objet.
4. L'image est formée au centre de courbure en face du miroir concave.

Lorsque l'objet est placé entre le foyer principal et le centre de courbure en face du miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est réelle.
2. L'image est inversée.
3. L'image est agrandie.
4. L'image est formée au-delà du centre de courbure en face du miroir concave, mais pas à l'infini.

Lorsque l'objet est placé au foyer principal en face du miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est réelle.
2. L'image est inversée.
3. L'image est très agrandie.
4. L'image est formée à l'infini en face du miroir concave.

Lorsque l'objet est placé entre le pôle et le foyer principal en face du miroir concave,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est virtuelle.
2. L'image est droite.
3. L'image est agrandie.
4. L'image est formée derrière le miroir concave.

Lorsque l'objet est à l'infini, dans le cas d'un miroir convexe,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est virtuelle.
2. L'image est droite.
3. L'image est très diminuée à un point.
4. L'image est formée au foyer principal derrière le miroir convexe.

Lorsque l'objet est n'importe où entre le pôle et l'infini en face d'un miroir convexe,
l'image formée a les propriétés caractéristiques suivantes:
1. L'image est virtuelle.
2. L'image est droite.
3. L'image est diminuée.
4. L'image est formée entre le foyer principal et le pôle derrière le miroir convexe.

Les Images Réelles sont toujours inversées et peuvent être visualisées sur un écran.

Les Images Virtuelles sont toujours droites et ne peuvent pas être visualisées sur un écran.
Les miroirs convexes toujours produisent des images virtuelles, droites et diminuées.

Les Miroirs Concaves agissent comme des miroirs convergents.

Les Miroirs Convexes agissent comme des miroirs divergents.

Les miroirs convexes sont utilisés comme des miroirs rétroviseurs par les conducteurs de véhicules et comme des réflecteurs dans les lanternes.