Miroirs
Réflexion dans des miroirs plans et courbes, et formation de l'image lorsque l'objet se déplace entre le foyer et le centre de courbure.
Ce que les élèves apprennent
- Miroirs
Les fondements scientifiques de cette expérience
Pour un objet réel très éloigné du miroir, l'image réelle se forme au foyer.
Pour un objet réel situé près du miroir mais en dehors du centre de courbure, l'image réelle se forme entre C et f. L'image est inversée et plus petite que l'objet.
Pour un objet réel situé en C, l'image réelle se forme en C. L'image est inversée et de même taille que l'objet.
Pour un objet réel situé entre C et f, une image réelle se forme en dehors de C. L'image est inversée et plus grande que l'objet.
Pour un objet réel situé en f, aucune image n'est formée. Les rayons réfléchis sont parallèles et ne convergent jamais.
Lorsqu'un objet réel est placé entre f et le miroir, une image virtuelle se forme derrière le miroir. On détermine la position de l'image en remontant le long des rayons réfléchis jusqu'à leur point de convergence derrière le miroir. L'image est droite et plus grande que l'objet.
Un miroir convexe, également appelé miroir « fish-eye » ou miroir divergent, est un miroir courbe dont la surface réfléchissante est bombée vers la source lumineuse. Les miroirs convexes réfléchissent la lumière vers l’extérieur ; ils ne sont donc pas utilisés pour focaliser la lumière. Ces miroirs forment toujours une image virtuelle, car le foyer F et le centre de courbure 2F sont tous deux des points imaginaires situés « à l’intérieur » du miroir, auxquels on ne peut accéder. Par conséquent, les images formées par ces miroirs ne peuvent pas être projetées sur un écran. (Car elles se trouvent à l'intérieur du miroir.) Un faisceau lumineux collimaté (parallèle) diverge (se disperse) après réflexion sur un miroir convexe, car la normale à la surface varie en fonction de chaque point du miroir.
L'image est toujours virtuelle (les rayons n'ont en réalité pas traversé l'objet), réduite (plus petite) et droite. Ces caractéristiques rendent les miroirs convexes très utiles : tout apparaît plus petit dans le miroir, ce qui leur permet de couvrir un champ de vision plus large qu'un miroir plan classique, car l'image est « compressée ».
Matériel utilisé
- Miroir sphérique concave — 4431,00
- Miroir sphérique convexe — 4435,00
Produits chimiques et réactifs
Consignes de sécurité
Questions destinées aux élèves
- Que signifie « image virtuelle » ?
À quoi s'attendre
Élimination
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Cette expérience fait partie d'ATP « Mobile Lab » — un laboratoire autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire scientifique, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions pendant les travaux pratiques.
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