🪞 L'image dans un miroir plan
Devant un miroir, ton reflet semble vivre dans une pièce cachée derrière la vitre. Où se trouve vraiment cette image ? Déplace le chat, l'œil et le miroir pour suivre le trajet de la lumière, puis passe à la vue de côté pour résoudre une énigme célèbre : quelle hauteur de miroir faut-il pour se voir en entier ?
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- La lumière part du chat A, se réfléchit en I sur le miroir et entre dans l'œil : les angles i et r, mesurés par rapport à la normale (en pointillés), sont toujours égaux.
- Le prolongement du rayon réfléchi derrière le miroir passe exactement par A' : pour l'œil, la lumière semble venir de l'image, symétrique du chat par rapport au miroir.
- Avec le faisceau, tous les rayons réfléchis semblent provenir du même point A' : c'est pour cela que l'on voit une image nette.
- La zone jaune est le champ de vision de l'œil dans le miroir : un objet placé dans cette zone, et non caché par le mur, est vu dans le miroir.
- Vue de côté : les rayons venus des pieds et de la tête se réfléchissent à mi-hauteur entre ces points et les yeux. Avance ou recule : la partie de ton corps que tu vois ne change pas !
Expériences à faire
- Rapproche le chat du miroir : que fait son image ? Et si tu le déplaces vers le haut ?
- Élargis le miroir : le champ de vision grandit-il ? Et si l'œil se rapproche du miroir ?
- Pourquoi les miroirs placés à la sortie des parkings permettent-ils de voir ce qui arrive derrière le mur ?
- Pour une personne de 1,80 m dont les yeux sont à 1,69 m, quelle hauteur de miroir faut-il, et à quelle hauteur placer son bord bas ? Vérifie-le en réglant ta taille et la hauteur de tes yeux (en % de H).
- Un enfant et un adulte se regardent dans le même miroir : lequel a besoin du plus grand miroir pour se voir en entier ?
La physique derrière l'animation
- Loi de la réflexion (Snell-Descartes) : le rayon réfléchi est dans le plan formé par le rayon incident et la normale au miroir, et l'angle de réflexion est égal à l'angle d'incidence : r = i (angles mesurés à partir de la normale).
- L'image A' d'un objet A donnée par un miroir plan est le symétrique de A par rapport au plan du miroir : même taille, même distance au miroir, mais de l'autre côté ; la gauche et la droite sont échangées.
- C'est une image virtuelle : aucune lumière ne passe derrière le miroir, ce sont les prolongements des rayons réfléchis qui se coupent en A'. On ne peut pas la recueillir sur un écran, mais l'œil la voit.
- L'œil E voit A' si la droite (EA') traverse le miroir. Le champ de vision dans le miroir est la zone limitée par les droites qui partent de E' (image de l'œil) et passent par les bords du miroir.
- Pour se voir en entier dans un miroir vertical, il faut un miroir de hauteur au moins égale à H / 2, la moitié de sa taille, dont le bord bas est à la moitié de la hauteur des yeux. Cette hauteur ne dépend pas de la distance au miroir.
D'autres animations
Le niveau sonore et les décibels
Approche-toi d'une enceinte de concert ou d'un avion, ajoute des sources, éloigne-toi : décibels, intensité sonore et seuils de danger.
Manipuler →Spectres d'émission et d'absorption
Lampes à hydrogène, sodium, néon… et étoile mystère : compare raies d'émission et raies d'absorption pour identifier les éléments.
Manipuler →Le corps noir et la loi de Wien
Chauffe un corps de 300 à 30 000 K : sa couleur change, le sommet de son spectre glisse et la loi de Wien donne sa température.
Manipuler →Et maintenant, on passe aux choses sérieuses ? 😉
ExpoSinus est un site d'éducation : les jeux et les articles sont là pour donner envie, les cours et les exercices pour progresser vraiment.