Optique

Miroir convexe — image virtuelle

Un miroir convexe forme toujours une image virtuelle droite et réduite derrière lui.

Miroir convexe — image virtuelle — simulation interactive de Optique. Un miroir convexe forme toujours une image virtuelle droite et réduite derrière lui. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.

Miroir convexe

Un miroir convexe forme toujours une image virtuelle, droite et réduite derrière lui.

Les miroirs convexes divergent toujours les rayons réfléchis, produisant des images virtuelles droites plus petites que l'objet. Le large champ de vision en fait le standard pour les rétroviseurs latéraux de véhicules et les miroirs de sécurité de couloir, malgré un grandissement réduit.

• Image virtuelle, verticale
• Grossissement m < 1

Mémoire d'enquête

Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire

Le brief reprend la page pré-rendue  : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.

Question de conduite

Un miroir convexe (bombé vers l’extérieur) a par convention une distance focale négative, de la même manière qu’une lentille divergente. Forme-t-il parfois une image réelle et agrandie ?

Des pronostics à peser

• Il peut former une image réelle si l'objet est suffisamment proche.
• Non, comme une lentille divergente, un miroir convexe forme toujours une image virtuelle réduite et verticale, quelle que soit la distance de l'objet.
• Il forme toujours une image agrandie.

Rôles variables

Ce que vous définissez  :

• Distance objet d_o (cm)

Ce que vous mesurez  :

• Distance image d_i (cm)
• Grossissement m

Comment se déroule l'enquête

1. Ouvrez le préréglage virtuel convexe et appuyez sur Réinitialiser. La distance focale du miroir est fixée à −15 cm.
2. Activez les lectures de distance et de grossissement de l’image.
3. Réglez la distance de l’objet pour chaque essai et enregistrez la distance et le grossissement de l’image.

Équation gouvernante

Imagerie à miroir convexe — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Un miroir convexe (divergent) a par convention une distance focale négative. La substitution de f < 0 dans l'équation du miroir produit toujours une image virtuelle avec 0 < m < 1, exactement comme une lentille divergente.

Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre

• Pour un essai, calculez d_i à partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i en utilisant f = −15 cm, puis m = −d_i/d_o. Comparez les deux au tableau.
• Expliquez pourquoi la distance focale négative d'un miroir convexe garantit une image virtuelle réduite à chaque distance de l'objet – reflétant exactement (jeu de mots) le comportement de l'expérience à lentille divergente.

Où cela apparaît au-delà du laboratoire

• Les miroirs convexes sont utilisés pour les miroirs de sécurité des magasins et les rétroviseurs des voitures côté passager (« les objets dans le miroir sont plus proches qu'ils ne le paraissent ») précisément parce qu'ils affichent un large champ de vision avec une taille réduite. Expliquez, à l'aide de vos données de grossissement, pourquoi cette mention sur les rétroviseurs de voiture est nécessaire.
• Comparez les valeurs de grossissement de cette expérience à celles de l'expérience concave-réelle, à des distances d'objet similaires. Expliquez pourquoi l'image réduite d'un miroir convexe est fondamentalement différente de celle agrandie (ou inversée) d'un miroir concave.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenue dans l'image virtuelle convexe
2. Sélectionnez le objet
3. Appuyez sur Lecture
4. Image virtuelle par miroir
5. Ouvrez l'Inspecteur
6. Bravo !

Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.

Ouvrir le laboratoire interactif →

Télécharger la fiche de laboratoire →

Équation des miroirs