Article sur les diagrammes de rayons pour les miroirs concaves
Si un objet est placé devant un miroir concave réfléchissant la lumière, ce miroir formera son image. Si la position de l'objet devant le miroir concave est connue, comment dessiner la formation de son image ? Pour illustrer cela, prenons l'exemple d'un objet placé devant un miroir concave, comme indiqué ci-dessous.
Ligne orange = miroir concave
Lignes bleues = l'axe principal
Flèche (verte) = objet
R = centre de courbure du miroir concave
f = foyer du miroir concave
On peut représenter l'image d'un objet en traçant tous les rayons lumineux qui le traversent, mais cette méthode est peu pratique car elle génère de nombreux traits. Par souci de simplicité, on choisit de représenter seulement quelques rayons lumineux pour illustrer leur passage. Puisque ce phénomène implique la réflexion de la lumière , il est nécessaire de respecter les lois de la réflexion lors de la formation de l'image.
Diagrammes de rayons
1:
Le rayon 1 ou faisceau lumineux 1 qui pénètre dans le miroir concave est tracé parallèlement à l'axe principal et touche l'extrémité supérieure de l'objet.
Le faisceau est ensuite réfléchi par un miroir concave, de sorte que le faisceau réfléchi passe nécessairement par le foyer (f). Les rayons incidents et réfléchis représentés doivent respecter la loi de la réflexion, selon laquelle l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.
2:
Le rayon 2, ou faisceau lumineux 2, qui atteint le miroir concave, est représenté comme devant passer par le foyer et toucher l'extrémité supérieure de l'objet.
Le faisceau est ensuite réfléchi par un miroir concave, de sorte que le faisceau réfléchi soit parallèle à l'axe principal. Les rayons incidents et réfléchis doivent respecter la loi de la réflexion, selon laquelle l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.
3:
Le rayon 3 ou le faisceau lumineux 3 qui se dirige vers le miroir concave doit passer par le point central de la courbure du miroir (R) et
Le faisceau lumineux atteint l'extrémité supérieure de l'objet, puis est réfléchi par un miroir concave, de sorte que le rayon réfléchi coïncide avec le rayon incident. Les rayons incidents et réfléchis ainsi décrits doivent respecter la loi de la réflexion de la lumière, selon laquelle l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion. Si le faisceau incident coïncide avec le faisceau réfléchi, il doit être perpendiculaire (90 ° ).
avec la surface du miroir concave qui traverse le faisceau lumineux de sorte que l'angle d'incidence de 90 ° soit égal à l'angle de réflexion de 90 °.
formation d'image ( deux rayons )
L'image d'un objet peut être dessinée à l'aide de seulement deux rayons, comme illustré ci-dessous. Avec deux rayons, il existe trois formations d'images possibles.
Rayon 1 et rayon 2
Rayon 1 et rayon 3
Rayon 2 et rayon 3
La formation de l'image d'un objet dessiné à l'aide de seulement deux rayons dépend de la distance entre l'objet et le miroir concave. Si cette distance est celle illustrée dans la figure ci-dessus, il existe trois façons de former l'image avec seulement deux rayons. Si la distance entre l'objet et le miroir concave est différente, par exemple si l'objet se situe entre le foyer et le centre de courbure, il n'y a alors que deux façons de former l'image.
Si vous dessinez une image à l'aide d'un miroir concave, vous pouvez choisir une seule méthode et n'avez pas besoin d'en utiliser deux ou trois.
formation d'image ( trois rayons )
L'image d'un objet peut être dessinée à l'aide de trois rayons, comme illustré dans la figure ci-dessous.
Si la distance de l'objet par rapport au miroir concave n'est pas comme celle ci-dessus, par exemple si l'objet se trouve entre le miroir concave et le foyer,
Si l'objet se situe entre le foyer et le centre de courbure du miroir concave, son image peut être dessinée de trois manières différentes, comme illustré dans la figure ci-dessus. Il n'existe en réalité que deux manières de dessiner l'image. Veuillez observer l'exemple de formation d'image par un miroir concave, où la distance de l'objet au miroir varie.
