Optique

Miroir plan

Un miroir plan forme une image virtuelle droite de même taille aussi loin derrière que l'objet est devant.

Miroir plan — simulation interactive de Optique. Un miroir plan forme une image virtuelle droite de même taille aussi loin derrière que l'objet est devant. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.

Miroir plan

Un miroir plan forme une image virtuelle droite, de même taille, aussi loin derrière que l'objet est devant.

La réflexion sur une surface plane suit la loi de la réflexion. La distance de l'image est égale à la distance de l'objet derrière le miroir, donnant un grandissement unitaire. L'image est virtuelle car les rayons réfléchis n'y convergent pas réellement — le cerveau extrapole vers l'arrière le long de prolongements en pointillés.

• Grossissement m = +1
• Distance image = distance objet

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 plat (plan) ordinaire est le cas quotidien de l’imagerie miroir. À mesure que vous éloignez un objet d'un miroir plan, la taille de son image virtuelle change-t-elle ?

Des pronostics à peser

• L'image rétrécit à mesure que l'objet s'éloigne.
• Non, l'image d'un miroir plan a toujours la même taille que l'objet (grossissement exactement 1), quelle que soit la distance.
• L'image s'agrandit à mesure que l'objet s'éloigne.

Rôles variables

Ce que vous définissez  :

• Distance objet d_o (cm)

Ce que vous mesurez  :

• Distance image d_i (cm)

Comment se déroule l'enquête

1. Ouvrez le préréglage plan-miroir et appuyez sur Réinitialiser.
2. Activez la lecture de la distance de l’image.
3. Réglez la distance de l’objet pour chaque essai et enregistrez la distance de l’image.

Équation gouvernante

Miroir plan comme f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Un miroir plan est le cas particulier de l'équation du miroir à distance focale infinie  : 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i force d_i = −d_o exactement, avec un grossissement toujours 1 — une image virtuelle verticale non agrandie.

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

• Pour un essai, confirmez exactement d_i = −d_o (un miroir plan est la limite f → ∞ de l'équation du miroir). Comparez avec le tableau.
• Expliquez pourquoi l'image d'un miroir plan se trouve toujours aussi loin derrière le miroir que l'objet se trouve devant lui, et pourquoi le grossissement est toujours exactement 1.

Où cela apparaît au-delà du laboratoire

• Un miroir plan peut être considéré comme un miroir incurvé à focale infinie (parfaitement plat = courbure nulle). Expliquez, en utilisant 1/f = 1/d_o + 1/d_i avec f → ∞, pourquoi cela force exactement d_i = −d_o.
• Lorsque vous vous dirigez vers un miroir plan, votre image se dirige vers vous au même rythme  : la distance de l'image correspond toujours exactement à votre propre distance par rapport à la surface du miroir. Pourquoi cela rend-il les miroirs plans particulièrement simples par rapport aux miroirs et lentilles incurvés ?

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties
• Middle School Physical Science — Waves meeting materials

1. Bienvenue dans le miroir plan
2. Sélectionnez le objet
3. Appuyez sur Lecture
4. image derrière du 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