SOS rayon lumineux !

[Lou TermS]

Bonjour !

J'aurais voulu savoir comment résoudre ce début d'exercice :

1)a) Tracer la marche du rayon lumineux issu du point S qui se réfléchit en I, point du miroir plan M puis ensuite passe par le point U après réflexion. (fichier joint)
b) Quelle(s) loi(s) de l'optique avez-vous utilisée(s) ?
c) Sur le même schéma, montrez que la direction du rayon incident passe par le point U' symétrique a U par rapport au miroir plan M.
d) Quelle(s) loi(s) de l'optique applique-t-on dans ce cas ?

Comment savoir ou se trouve le point I sur M ?
Et je ne vois pas quelle loi utiliser non plus.
Bref je suis perdue !
SOS :/

Merci!

[Lou TermS]

J'ai utilisé la loi de snell descartes qui que i1=i'1 pour la question a et b. Pour la question c j'ai continuer la construction géométrique mais pour moi c'est encore la loi de descartes non ?

[SoS(29)]

Bonjour Lou.

Bref je suis perdue !

Vous êtes plutôt déroutée par la formulation de l'énoncé.
Bon passons à cet énoncé.

1)a) Tracer la marche du rayon lumineux issu du point S qui se réfléchit en I, point du miroir plan M puis ensuite passe par le point U après réflexion. (fichier joint)
b) Quelle(s) loi(s) de l'optique avez-vous utilisée(s) ?

Comment savoir ou se trouve le point I sur M ?
Et je ne vois pas quelle loi utiliser non plus.

Il s'agit de la loi de la réflexion (de Descartes) : L'angle d'incidence (c-à-d l'angle entre la perpendiculaire au miroir au point "I" et le rayon incident issu de S est égal à l'angle de réflexion (c-à-d l'angle entre la perpendiculaire au miroir au point "I" et le rayon réfléchi qui passe par U).

Donc vous devez tracer ces deux rayons l'un passant par S l'autre passant par U en placer le point "I" de telle sorte que l'angle d'incidence soit égal à l'angle de réflexion.
Cela ne devrait pas être trop difficile.

c) Sur le même schéma, montrez que la direction du rayon incident passe par le point U' symétrique a U par rapport au miroir plan M.

En prolongeant en pointillée le rayon incident vous remarquerez qu'il passe bien par un point que l'énoncé appelle U' qui est le symétrique de U par rapport au miroir.

[Lou TermS]

Oui ça y est c'est fait :) Merci :) J'ai compris qu'il s'agissait de cette loi un peu après avoir posté le message :) !
Mais pour la question d) s'agit-il aussi de la loi de descartes ?

[SoS(29)]

Lou, les "posts" ce sont un peu mélangés.

J'ai utilisé la loi de snell descartes qui que i1=i'1 pour la question a et b. Pour la question c j'ai continuer la construction géométrique mais pour moi c'est encore la loi de descartes non ?

Vous aviez, toute seule, résolue l'exercice.

Au sujet de votre interrogation

j'ai continuer la construction géométrique mais pour moi c'est encore la loi de descartes non ?

Je suis aussi dubitatif que vous. Effectivement c'est à mon avis la même loi.
Par contre, on peut (vous devez) généraliser cette constatation l'image du point U est un point U' symétrique de U par rapport au miroir.
Dans votre cours cette généralisation est-elle considérée comme une loi ?

[SoS(29)]

Décidément vous avez bien travaillé.
Bonne année.

[Lou TermS]

Merci Bonne Année a vous aussi ^^ !

Dans mon cours il n'y a pas d'allusion au fait que le rayon incident et le rayon réfracté soit en "continu". :/

La suite de l'exercice est plus compliquée :

2) Une personne, de centre de vision S, se regarde dans un miroir plan placé maintenant verticalement, le miroir est situé à 1.5m devant elle.
a) A quelle distance de S se trouve son image ?
b) La personne se place maintenant légèrement sous le miroir de la manière suivante (fichier joint) Hachurez sur la figure la partie de l'espace vu par la personne.
c) Voit-elle son visage en partie ? en entier ? ou pas du tout ?

Alors :

a) Si le miroir est placé a 1.5m d'elle son image est sur le miroir donc aussi a 1.5m d'elle ?
b) Qu'appelle t'ils l'espace ?

[SoS(29)]

a) Si le miroir est placé a 1.5m d'elle son image est sur le miroir donc aussi a 1.5m d'elle ?

Vous avez mal lu, la question :

a) A quelle distance de S se trouve son image ?

Comme l'image du point S est le point S' symétrique de S par rapport au miroir , S' est à 1,5 m du miroir donc S' est à …… de S

b) La personne se place maintenant légèrement sous le miroir de la manière suivante (fichier joint) Hachurez sur la figure la partie de l'espace vu par la personne.

Je ne comprends pas ou se situe le personnage par rapport au miroir.
Au fait avez-vous remarqué que les images que vous envoyées sont inversées ?

b) Qu'appelle t'ils l'espace ?

Je suppose qu'il s'agit du champ de vision.

Le champ de vision d’un miroir plan est l’espace que peut percevoir un observateur en regardant dans le miroir. Les étapes suivantes te permettront de déterminer le champ de vision du miroir plan.

[Lou TermS]

Ah je ne l'avais pas compris comme ça. :) D'accord donc l'image est a -1.5cm du miroir donc a 3cm de la personne ?

b) La personne c'est le point S. Oui les images étaient inversée. Petit bug je suppose. Je vous la renvoie en espérant qu'elle sera a l'endroit.
Donc on hachure le champ de vision si je comprend bien ?

[SoS(29)]

b) La personne c'est le point S. Oui les images étaient inversée. Petit bug je suppose. Je vous la renvoie en espérant qu'elle sera a l'endroit.
Donc on hachure le champ de vision si je comprend bien ?

Exact.
Le schéma que j'ai posté correspond bien à la photo que vous m'avez envoyée.

Commencez par positionner l'image de S (ce que j'ai appelé S') et ensuite tracer les rayons partant de S et "s'appuyant" sur les "rebords" du miroir.

[Lou TermS]

Ah j'ai compris !!!! Merci BEAUCOUP !

On arrive a la fin de l'exercice avec ces dernières questions! :D

3) On incline le miroir de 20° par rapport à l'horizontale, face à un bassin rempli d'eau (fichier joint 1). Un rayon lumineux horizontal, issu de S, se réfléchit sur le miroir en I et vient frapper la surface de l'eau en P. On note I' le point de la surface de l'eau à la verticale du point I.
a) Tracer la marche du rayon lumineux dans l'air après réflexion puis calculer la distance I'P. On fera apparaître clairement les angles sur la figure.
Donée: II'=d=30 cm
b) Un poisson se situe en P' tel que II'=I'P'=d (fichier joint 2) De quel angle alpha par rapport à l'horizontal faut-il incliner le miroir pour que le poisson soit éclairé ?
Placez le miroir sur la figure 4 et justifiez le calcul à l'aide du schéma et d'arguments géométriques simples.


a) La marche du rayon c'est son itinéraire ? de S (qu'on ne voit pas sur le schema) à I puis à I' ? Mais juste un soucis, comment savoir on se trouve P ? C'est la loi de descarte encore ?


Je vous envoie le fichier 2 tout de suite

[Lou TermS]

Le fichier 2 de la question 3b

[SoS(29)]

3) On incline le miroir de 20° par rapport à l'horizontale, face à un bassin rempli d'eau (fichier joint 1). Un rayon lumineux horizontal, issu de S, se réfléchit sur le miroir en I et vient frapper la surface de l'eau en P. On note I' le point de la surface de l'eau à la verticale du point I.
a) Tracer la marche du rayon lumineux dans l'air après réflexion puis calculer la distance I'P. On fera apparaître clairement les angles sur la figure.
Donée: II'=d=30 cm

a) La marche du rayon c'est son itinéraire ? de S (qu'on ne voit pas sur le schema) à I puis à I' ? Mais juste un soucis, comment savoir on se trouve P ? C'est la loi de descarte encore ?

Exact.
Vous tracez le rayon réfléchi de telle sorte que l'angle d'incidence soit égal à l'angle de réflexion. Et vous ne déterminerez la position de P qu'avec le tracé du rayon réfléchi. Remarquez que dans cette construction I' ne sert à rien. Par contre on vous demande de déterminer la distance I'P.

b) Un poisson se situe en P' tel que II'=I'P'=d (fichier joint 2) De quel angle alpha par rapport à l'horizontal faut-il incliner le miroir pour que le poisson soit éclairé ?
Placez le miroir sur la figure 4 et justifiez le calcul à l'aide du schéma et d'arguments géométriques simples.

En fait dans cette dernière question vous devez trouver l'angle repéré par un point d'interrogation.

Dans ce schéma on vous donne le position du point P' donc la "marche" du rayon (son itinéraire si vous préférez) ne présente aucune difficulté : le rayon réfléchi doit passer par ce point P' (ne pas vous tromper de fichier).
Maintenant quelle doit être la valeur de l'angle repéré par le point d'interrogation "?" pour que le rayon réfléchi fasse un tel angle avec le rayon incident. Avec de considération de géométrie "simple" vous allez pouvoir déterminer l'angle repéré par "?"
Évidemment le miroir ne suit absolument pas les pointillés dessinés sur le schéma.

[Lou TermS]

Pour calculer I'P on pourrait utiliser Pythagore mais on a que II' de connu et je ne voit pas comment le calculer autrement :/

[Lou TermS]

Voici mon schéma