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La figure suivante montre les rayons réfléchis par un miroir convexe. Les lignes prolongées le long des trajets de ces rayons se croisent de l’autre côté du miroir. Comment appelle-t-on le point où ces lignes se rencontrent ?
La question nous demande de regarder le schéma d’un miroir convexe qui réfléchit des rayons de lumière. Lorsque des rayons sont réfléchis par un miroir convexe, ils divergent en s’éloignant de la surface. La figure montre que les rayons divergents ne se croiseront jamais du côté du miroir à partir duquel ils ont été réfléchis.
Derrière le miroir, cependant, les trajectoires des rayons de lumière réfléchis ont été prolongées, et ces trajectoires prolongées se croisent en un point. Le point de rencontre des trajectoires prolongées peut être identifié en imaginant que le miroir convexe est un miroir concave. Rappelons que les rayons lumineux se déplaçant parallèlement à l’axe optique d’un miroir concave se refléteront à partir du miroir et passeront par le foyer du miroir.
Il est utile de reconnaître que la position du foyer du miroir lorsqu’il est utilisé comme miroir concave est la même que la position du foyer du miroir lorsqu’il est utilisé comme miroir convexe. Nous voyons que les lignes pointillées montrant les trajectoires des rayons réfléchis par le miroir convexe, prolongées derrière le miroir, ont les mêmes directions que les rayons lumineux qui se refléteraient à partir d’un miroir concave après être arrivés sur le miroir en se déplaçant parallèlement à l’axe optique du miroir.
Comme nous avons montré que les trajectoires suivies par les lignes pointillées ont les mêmes directions que les rayons réfléchis qui passent par le foyer du miroir, les lignes pointillées doivent passer par le foyer du miroir. Le terme pour le point de rencontre des lignes en pointillés est le foyer du miroir.
