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Quelle est la relation entre la distance focale d’un miroir sphérique et le rayon de courbure du miroir ? (A) La distance focale d’un miroir sphérique est égale au double du rayon de courbure du miroir. (B) La distance focale d’un miroir sphérique est égale au rayon de courbure du miroir. Ou (C) la distance focale d’un miroir sphérique est égale à la moitié du rayon de courbure du miroir.
Dans cette question, on nous demande la relation entre la distance focale d’un miroir sphérique et son rayon de courbure. Commençons par représenter un miroir sphérique sur un schéma.
Nous pouvons dessiner le miroir sphérique comme faisant partie d’un cercle et nous allons ajouter l’axe optique comme ceci. Nous avons dit que ce miroir a la même forme qu’une portion de cercle. Si nous devions tracer le cercle complet, le centre du cercle serait ici. Ce point s’appelle le centre de courbure du miroir. Le rayon de courbure du miroir est la distance entre ce point et le miroir, que nous pouvons ajouter sur le schéma comme ceci.
Nous pouvons également ajouter le foyer du miroir. Le foyer est un point par lequel passent tous les rayons lumineux réfléchis par le miroir. Il se trouve sur l’axe optique du même côté que le centre de courbure d’un miroir concave. La distance focale du miroir est la distance entre ce point et le miroir, mesurée le long de l’axe optique. Nous savons alors que la distance focale du miroir correspond à cette distance et que le rayon de courbure correspond à cette distance. Nous pouvons voir que la distance focale est plus courte que le rayon de courbure. En fait, pour un miroir sphérique concave, la distance focale est exactement égale à la moitié du rayon de courbure.
En regardant les réponses proposées, nous pouvons voir que cela correspond à la réponse (C). La distance focale d’un miroir sphérique est égale à la moitié du rayon de courbure du miroir. Donc, la réponse (C) est la bonne réponse.
