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L’image produite par un miroir convexe peut-elle être inversée ?
La première chose que nous devons comprendre est ce que demande exactement la question. Une image inversée signifie une image de l’objet qui est renversée par rapport à l’objet qu’elle représente. Faisons un schéma en deux dimensions. La question concerne un miroir convexe, et nous savons qu’un miroir convexe est un miroir courbe et que son centre de courbure est derrière la surface du miroir à partir de laquelle les rayons lumineux sont réfléchis. Dessinons également l’axe optique et le foyer du miroir, en notant que le foyer sur l’axe optique.
Maintenant, plaçons un objet directement devant le miroir. Nous allons choisir un objet en forme de flèche. Les rayons lumineux de certains points de cet objet seront incidents sur le miroir et seront ensuite réfléchis. Nous allons nous assurer que le milieu de l’objet est sur l’axe optique. Un rayon lumineux incident le long de l’axe optique est réfléchi le long de l’axe optique.
Pour le sommet et pour la base de l’objet, nous devons considérer deux rayons lumineux : un rayon lumineux qui se déplace directement vers le centre de courbure du miroir, représenté en bleu, et un rayon lumineux qui se déplace parallèlement à l’axe optique, indiqué en vert. Les rayons lumineux en bleu sont incidents au miroir suivant la normale à la surface du miroir. Ces rayons sont donc réfléchis selon les mêmes trajectoires qu’elles ont parcourues entre les points de l’objet dont elles sont issus et la surface du miroir. Si les trajectoires de ces rayons lumineux s’étendent derrière le miroir, elles traversent toutes le centre de courbure du miroir.
Les rayons indiqués en vert sont incidents au miroir suivant une droite qui n’est pas normale à la surface du miroir. Ces rayons sont donc réfléchis selon des trajectoires différentes de celles qu’elles ont parcourues entre les points de l’objet dont elles sont issus et la surface du miroir. Si les trajectoires de ces rayons lumineux réfléchis s’étendent derrière le miroir, elles traversent toutes le foyer du miroir.
Là où les lignes pointillées bleues et vertes se croisent, c’est là que le sommet et la base de l’image apparaissent. Le sommet de l’image apparaît au point un. La base de l’image apparaît au point deux. Nous pouvons voir que le haut de l’image est au-dessus de l’axe optique et la base de l’image est en-dessous de l’axe optique. L’image est donc orientée de la même manière que l’objet. L’image est alors droite plutôt qu’inversée, elle est plus petite que l’objet et c’est une image virtuelle.
Cette relation entre l’image et l’objet reste la même, que l’objet soit plus proche ou plus éloigné du miroir convexe. Et seule la taille de l’image varie. Cela signifie que l’image est toujours orientée dans le même sens que l’objet. Et par conséquent, la réponse est non ; un miroir convexe ne peut pas produire d’image inversée.
