Transcription de la vidéo
La figure suivante montre deux rayons lumineux du même point sur un objet qui sont incidents sur un miroir concave. La distance que les rayons parcourent du point à la surface du miroir est supérieure à la distance du centre de courbure du miroir à sa surface. Une image réelle est produite. Quel est l’emplacement de l’image ? (A) À la surface du miroir. (B) Au point focal du miroir. (C) Au centre de courbure du miroir. Ou (D) entre le point focal et le centre de courbure du miroir.
Avant de commencer, examinons de plus près le diagramme. Voici le miroir concave, et nous pouvons voir que son point focal et son centre de courbure ont été marqués. Nous avons également deux rayons lumineux représentés en rouge et en bleu. Notez qu’ils proviennent tous les deux du même point de l’objet ici, mais qu’ils se déplacent dans des directions différentes. Le rayon représenté en rouge se déplace d’abord horizontalement et est ensuite réfléchi par la surface du miroir selon un angle. Notez que le rayon rouge réfléchi passe directement par le point focal du miroir. Le rayon représenté en bleu se déplace en diagonale et est incident au miroir, le rayon réfléchi repasse donc ainsi le long de la même trajectoire que le rayon incident d’origine. Notez que le rayon bleu passe directement par le centre de courbure du miroir.
Dans cette question, on nous a demandé de déterminer où l’image est produite par ces deux rayons. Pour ce faire, libérons de l’espace sur l’écran et retenons certaines informations sur les rayons lumineux et les miroirs concaves. Tout d’abord, rappelons que les miroirs concaves peuvent produire des images réelles et virtuelles. Mais ici, on nous a dit qu’une image réelle est produite. Rappelez-vous qu’une image réelle est formée lorsque les rayons lumineux se croisent et que les images réelles formées par un miroir concave sont inversées, ce qui signifie qu’elles apparaissent à l’envers. Sachant cela, afin de déterminer où cette image est formée, il suffit de déterminer où les rayons se croisent.
Maintenant, ne vous laissez pas berner par la réponse (A). S’il est vrai que les deux rayons sont réfléchis sur la surface du miroir, ils sont réfléchis en différents points assez éloignés les uns des autres. Donc, ils ne se croisent pas là. Donc, ce n’est pas là que l’image est formée. Nous devrions éliminer la réponse (A). Ensuite, (B) dit le point focal et le rayon rouge passe par le point focal. Mais les rayons ne se croisent pas ici, nous pouvons donc éliminer cette réponse.
De même, pour l’option (C), le rayon bleu passe par le centre de courbure du miroir, mais pas le rayon rouge, donc ils ne se croisent pas ici. Et donc, nous devrions également éliminer cette option. Au lieu de cela, nous pouvons voir que les rayons se croisent ici, entre le centre de courbure et le point focal. Nous savons donc que l’option (D) est correcte. L’image est produite entre le point focal et le centre de courbure du miroir.
Rappelez-vous aussi que comme il s’agit d’une image réelle formée par un miroir concave, l’image est inversée. C’est pourquoi ces rayons, qui proviennent ici du haut de l’objet, se croisent tout en bas, plus près du bas de l’objet, lorsque l’image apparaît à l’envers.