Doute sur les miroirs
Ma question concerne une observation générale. À partir des diagrammes de rayons, on peut facilement conclure qu'en utilisant un objet réel, nous ne pouvons pas obtenir une image réelle à partir d'un miroir plan. Mais, si nous faisons briller une torche sur le miroir, nous voyons une image réelle sur le mur. Pourquoi une image réelle se forme-t-elle malgré les diagrammes de rayons montrant qu'elle ne se forme pas?
Réponses
La tache lumineuse sur le mur est une image de l'ampoule dans la torche (lampe de poche pour les Américains). Cependant, c'est une image extrêmement floue; vous ne pouvez pas voir la forme du filament à l'intérieur de l'ampoule sur le mur. C'est parce que l'ouverture de la torche est grande.
Regardez l'image ci-dessous. Imaginez que le T rouge sur la gauche est le filament de la torche, les lignes médianes avec un espace sont les bords de l'ouverture de la torche et le T flou à l'envers sur la droite est l'image sur le mur. Les lignes diagonales se croisant de gauche à droite montrent les différents rayons lumineux quittant le filament dans des directions différentes et frappant toujours le plan image.
Étant donné que la lumière d'un seul point sur le filament peut atteindre plusieurs emplacements sur le plan image, l'image est floue car les images de différents points sur le filament se chevauchent. Vous pouvez imaginer qu'à mesure que l'ouverture au milieu s'agrandit, le T deviendra plus flou jusqu'à ce qu'il devienne un cercle méconnaissable.
Le miroir plat ne crée pas l'image sur le mur, l'ouverture de la torche le fait. Vous pouvez le dire parce que l'endroit sur le mur est le même que vous allumiez la torche directement sur le mur ou en faisant rebondir la lumière sur le miroir plat. De la même manière qu'une caméra à sténopé peut créer une image, l'ouverture finie de la torche peut créer une image de l'ampoule de la torche sur le mur, aussi floue que cela puisse être.
Si vous remplacez la torche par une bougie ou une ampoule nue, aucune image ne se formerait sur un mur après avoir été réfléchie par le miroir. Aucun système optique (qu'il s'agisse d'objectif ou d'ouverture) signifie pas d'image.
En supposant la définition de l'image réelle, c'est-à-dire qu'une image réelle est formée lorsque les rayons lumineux émanant d'un objet convergent réellement en un point, nous pouvons en déduire qu'un miroir plan produirait toujours une image virtuelle. En effet, les rayons lumineux de l'objet (une torche dans ce cas) ne convergent pas réellement en un point (voir figure ).
Je crois que ce n'est qu'une question de définition que vous utilisez pour appeler une image réelle / virtuelle. Cependant, une autre définition courante d'une image réelle est qu'elle peut être obtenue / vue en plaçant un écran devant la lumière réfléchie. Compte tenu de votre observation selon laquelle vous pouvez "voir" la torche réfléchie sur un mur / écran, je ne suis pas en mesure de concilier cela avec la définition initiale de la convergence des rayons d'une image réelle.