Définition d'un miroir concave
Un type de miroir utilisé au quotidien est le miroir concave. Miroir concave Un miroir concave est un miroir courbe dont la surface réfléchissante est incurvée vers l'arrière. Pour mieux comprendre, observez l'image d'un miroir concave de profil.
Utiliser
Pour observer votre peau plus clairement et en détail, approchez votre visage de la surface réfléchissante d'un miroir concave jusqu'à ce que votre reflet paraisse plus grand et que vos pores soient bien visibles. Votre reflet paraît plus grand que votre visage car le miroir grossit l'image, ce qui se produit lorsque la distance entre votre visage et le miroir est inférieure à la distance focale de ce dernier. Veuillez approfondir ce sujet. image miroir concave Pour mieux comprendre cela, les miroirs sont souvent utilisés par les femmes pour se coiffer et par les hommes pour se raser car ils grossissent les images.
Les miroirs concaves sont également utilisés dans les lampes torches et les phares de voiture. Leur rôle, dans ces dispositifs, est de concentrer la lumière afin qu'elle se propage en ligne droite. Si l'on retire le miroir de la lentille frontale d'une lampe torche, la lumière se disperse dans toutes les directions et ne peut éclairer les objets ou la chaussée à distance. Le principe de fonctionnement des miroirs dans les lampes torches et les phares de voiture est expliqué plus loin, dans la section consacrée au foyer des miroirs. Outre leur utilisation dans les lampes torches et autres projecteurs, les miroirs sont également employés dans les centrales solaires. Dans ces centrales, les miroirs captent la lumière du soleil et la dirigent vers leur foyer, où est placé un réservoir. La lumière du soleil est utilisée pour évaporer l'eau contenue dans ce réservoir, et la vapeur ainsi produite actionne une turbine pour générer de l'électricité.
Point focal
Si la surface d'un miroir réfléchissant la lumière est placée face à un objet très éloigné, par exemple le soleil, alors le faisceau lumineux émis par le soleil sera parallèle à cet objet. axe principal Un miroir, comme illustré ci-dessous, possède un axe principal, une ligne imaginaire perpendiculaire au centre de sa surface. Sur l'image ci-dessous, cet axe principal coïncide avec le point d'intersection de tous les rayons lumineux réfléchis.
Lorsqu'il frappe une surface réfléchissante, chaque faisceau lumineux obéit à loi de la réflexion de la lumièreEntre le rayon incident et le rayon réfléchi, il existe une normale perpendiculaire à la surface du miroir par laquelle passe le rayon lumineux, mais cette normale n'est pas représentée. L'angle entre le rayon incident et la normale est le même que l'angle entre le rayon réfléchi et la normale. Contrairement à un miroir plan dont la surface est plane et où toutes les normales sont colinéaires, dans un miroir concave, les normales ne sont pas colinéaires car la surface du miroir est courbe et non plane. Tous les rayons réfléchis convergent en un point qui coïncide avec l'axe principal, appelé plan. point focal (F). En d'autres termes, le point focal est le point image d'un objet très éloigné de la surface du miroir, par exemple le soleil et les étoiles.
Basé sur loi de la réflexion de la lumièreLa direction du faisceau lumineux peut être inversée, contrairement à l'image précédente. Si l'on suppose qu'une source lumineuse se trouve au foyer du miroir, le faisceau lumineux émis par l'objet frappe la surface du miroir et est réfléchi. La direction du faisceau réfléchi est parallèle à l'axe principal du miroir concave. C'est le principe de base de l'utilisation des miroirs dans les lampes torches, les phares de voiture et autres projecteurs, ainsi que dans les centrales solaires.
D'après l'explication ci-dessus, on peut conclure que si une source lumineuse est située au foyer du miroir, le faisceau lumineux émis par l'objet est réfléchi par le miroir de sorte que le faisceau réfléchi soit parallèle à l'axe principal de celui-ci. Inversement, si l'objet est très éloigné, son image se forme au foyer du miroir concave. Si un objet très éloigné a une image au foyer, où se trouve son image si la distance entre l'objet et la surface du miroir est finie ou proche ? Pour comprendre cela, veuillez consulter le sujet. image miroir concave et pour accélérer la compréhension du sujet, étudiez-le d'abord. rayons spéciaux des miroirs concaves dan formule du miroir concave.
Distance focale
La distance focale (f) est la distance entre le foyer (F) et la surface d'un miroir concave. L'explication suivante montre comment déterminer la distance focale d'un miroir concave à partir d'un rayon incident et d'un rayon réfléchi.
Le point C est le centre de courbure du miroir concave. La distance focale du miroir concave est f (distance focale = f = FQ) et le rayon de courbure du miroir concave est r (rayon de courbure = r = CQ = CP).
Le rayon incident frappe le miroir concave en P et est réfléchi vers le foyer F. La droite pointillée CP est la normale. Le rayon incident et le rayon réfléchi obéissent à la loi de la réflexion de la lumière, selon laquelle l'angle d'incidence (θ<sub>i</sub>) est égal à l'angle de réflexion (θ<sub>r</sub>), et cet angle est égal à l'angle du triangle PCQ (θ<sub>PCQ</sub>). L'angle du triangle PCQ est égal à l'angle du triangle CPF ; par conséquent, le triangle PFC est équilatéral. Puisque le triangle PFC est équilatéral, la longueur de PF est égale à la longueur de CF. En supposant que la largeur du miroir est inférieure à son rayon de courbure, la longueur de PF est considérée comme égale à la longueur de FQ. Comme CF = PF et PF = FQ, alors CQ = 2CF = 2FQ. CQ = r est le rayon de courbure du miroir concave et FQ = f est la distance focale du miroir concave. On peut donc conclure que le rayon de courbure du miroir concave (r) = 2 x distance focale (f) du miroir concave. Mathématiquement :
r = 2f ou f = r / 2
Ombre
Un miroir plan ne peut former qu'une image virtuelle, tandis qu'un miroir concave peut former des images réelles et virtuelles. La nature réelle ou virtuelle de l'image d'un objet dépend de sa distance par rapport à la surface du miroir concave, comme expliqué en détail dans le chapitre correspondant. image miroir concave.
Ombre réelle
Une image est réelle si le faisceau lumineux réfléchi passe par le point où elle se forme. Si un écran est placé à l'endroit où l'on attend une image réelle, un faisceau lumineux apparaîtra sur l'écran et ce faisceau aura la forme de l'objet. L'existence d'une image réelle formée par un miroir concave explique pourquoi ces miroirs sont utilisés dans les télescopes astronomiques. Concernant les lentilles optiques, vous apprendrez que leur capacité à former une image réelle est essentielle à leur utilisation dans les télescopes optiques.
L'ombre de Maya
Une image est virtuelle si le ou les rayons lumineux réfléchis ne passent pas par le point où elle se forme. Si un écran est placé à l'endroit où l'on s'attend à voir une image virtuelle, aucun rayon lumineux n'y sera visible. Une image virtuelle, apparente ou illusoire n'existe pas réellement, mais l'œil humain la perçoit. faisceau lumineux se déplacer en ligne droite de sorte que la lumière semble se déplacer directement depuis le point où se situe l'ombre.
