Miroir sphérique

[Manon, terminale S]

Bonjour,
J'ai un exercice tout nouveau à faire et je bloque à la dernière question.

Voici l'énoncé:

Clémentine veut determiner la distance focale du miroir sphérique. Elle allume une lampe de poche recouverte d'un papier opaque possédant une petite ouverture en forme de flèche verticale (de 2.0cm de hauteur) puis pose le miroir sphérique plusiaurs mètres à droite de celle-ci. Elle utilise un demi écran qui permet à la fois de laisser passer une partie de la lumière incidente et d'observer la totalité de l'image inversée. En déplaçant cet écran entre la lampe et le miroir, elle cherche une image nette G'H' de la flèche lumineuse GH qui sert d'objet. Elle l'obtient quand la diqtance entre l'écran et le miroir est égale à 90cm.

1°Pourquoi Clémantine ne choisit-elle pas un écran entier pour observer les images?
J'ai répondu, qu'utiliser un écran entier ne permettrai pas de voir l'image G'H' car les rayons incidents ne passeraient pas à travers l'écran entier.

2°Déduire de son expérience la distance focale du mirir sphérique. Justifier.
On sait que GH=2.0cm et que ES=90cm (E:écran, S:sommet du miroir).
La distance focale correspond à la distance SF (S:sommet du mirior et F:foyer du miroir)?
Dans un TP, on a observé que 2SF=SC (C:centre du miroir). Est-ce vrai dans toutes les situations?

Merci d'avance pour vos réponses. A bientôt.

[SoS(12)]

Bonjour Manon,

Pour répondre à votre question, oui la relation 2 SF = SC est toujours vraie. mais cela ne vous est pas d'une grande aide, puisque vous ne connaissez pas SC dans le sujet.

Quelles sont les informations qui vous sont données, et laquelle n'avez-vous pas pris en compte dans votre réflexion ?

En restant à votre disposition.

[Manon, terminale S]

Je sais qu'un miroir sphérique grandit l'image et la renverse par rapport à l'objet.
Ici l'objet mesure 2cm soit GH=2.0cm.
Qu'elle obtient une image G'H' nette lorsque la distance entre l'écran et le miroir est égale à 90cm, donc que la distance entre l'image et le miroir vaut 90cm (soit SG'=90cm)?
Que le miroir sphérique et la lampe de poche ne sont pas alignés.
Il me semble que ce sont toutes les informations que l'on peut tirer du texte...

Dans mon livre de physique, il est dit "qu'une lentille convergente et un miroir sphérique ont exactement le même comportement optique vis à vis de la formation des images".
Donc les relations de conjugaison sur le grandissement et la position de l'objet sont applicables dans cet exercice.

Mais je ne vois toujours pas où celà nous mène...

[SoS(14)]

Bonjour Manon,

Avec le peu de données de votre énoncé, on peut toujours essayer de "tirer par les cheveux" en supposant que l'objet est à l'infini ... et que donc l'image (de cet objet par le système optique considéré) se forme .... et par voie de conséquence en déduire la distance focale de ce miroir... je ne vois pas trop d'autre solution ...
En espérant que cela vous aide.

Sos (14)

[Manon, terminale S]

D'après votre hypothèse, l'image serait confondue avec le plan focal objet. Donc la distance focale du miroir serait de 90 cm car la ditance entre le miroir et l'écran correspondrait à la distance entre le miroir et le foyer focal objet.

En tout cas, merci pour votre aide! Ca m'a aidé à comprendre.

[SoS(13)]

Bonsoir Manon,
C'est effectivement la réponse attendue car l'objet situé à plusieurs mètres peut être considéré suffisamment loin c'est à dire l'infini.