Miroirs plans

1. Qu'est-ce qu'un miroir plan ?

Un miroir plan est une surface plane, bien polie, qui réfléchit la lumière presque entièrement. Contrairement à un mur blanc qui diffuse la lumière dans tous les sens de façon désordonnée, le miroir plan renvoie la lumière de manière très organisée : c'est ce qu'on appelle la réflexion régulière.

Chez Mamadou, à Bouaké, le miroir de la salle de bain, la carrosserie très polie d'une moto, ou encore la surface calme d'une flaque d'eau après la pluie peuvent jouer le rôle de miroir plan.

Le vocabulaire à connaître

• Rayon incident : le rayon de lumière qui arrive sur le miroir.
• Rayon réfléchi : le rayon de lumière qui repart après avoir touché le miroir.
• Point d'incidence : le point où le rayon touche le miroir.
• Normale : la droite perpendiculaire au miroir, tracée au point d'incidence.
• Angle d'incidence (i) : angle entre le rayon incident et la normale.
• Angle de réflexion (r) : angle entre le rayon réfléchi et la normale.

2. Les lois de la réflexion

La lumière obéit à deux lois simples mais essentielles :

Loi 1 : Le rayon incident, la normale et le rayon réfléchi sont dans le même plan.

Loi 2 : L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion. On écrit : i = r

Par exemple, si Soro éclaire un miroir avec une lampe torche en formant un angle d'incidence de 30°, le rayon réfléchi ressortira aussi avec un angle de 30° par rapport à la normale, mais de l'autre côté.

3. Construction de l'image d'un point à travers un miroir plan

Pour construire l'image A' d'un point objet A à travers un miroir plan (M), voici la méthode simple à suivre :

Étape 1 : Trace la perpendiculaire au miroir passant par le point A.

Étape 2 : Prolonge cette droite de l'autre côté du miroir.

Étape 3 : Place le point A' sur cette droite, tel que la distance entre A et le miroir soit égale à la distance entre A' et le miroir.

On dit que A' est le symétrique de A par rapport au plan du miroir.

Formule à retenir

Distance (A, miroir) = Distance (A', miroir)

4. Caractéristiques de l'image donnée par un miroir plan

L'image formée par un miroir plan possède des propriétés précises que tu dois retenir :

1. L'image est virtuelle : elle ne peut pas être recueillie sur un écran, car les rayons réfléchis ne se croisent pas réellement derrière le miroir — ils semblent seulement provenir de ce point.

2. L'image est symétrique de l'objet par rapport au plan du miroir.

3. L'image a la même taille que l'objet (pas d'agrandissement ni de réduction).

4. L'image est renversée gauche-droite : c'est pour cela que ta main droite apparaît comme la main gauche dans le miroir !

5. La distance entre l'objet et le miroir est toujours égale à la distance entre l'image et le miroir.

5. Pourquoi voit-on notre image dans un miroir ?

Quand la lumière du soleil ou d'une lampe éclaire ton visage, ton visage renvoie cette lumière dans toutes les directions. Une partie de cette lumière arrive sur le miroir, qui la réfléchit selon les lois vues plus haut. Ton œil reçoit ces rayons réfléchis et ton cerveau, habitué à ce que la lumière voyage en ligne droite, "imagine" que les rayons viennent d'un point situé derrière le miroir. C'est ainsi que naît l'illusion de ton image !

6. Utilité des miroirs plans dans la vie quotidienne ivoirienne

Les miroirs plans sont partout autour de toi : dans les salons de coiffure d'Adjamé pour vérifier une coupe, dans les rétroviseurs des cars de transport (gbaka), dans les vitrines des boutiques du marché de Treichville, ou encore dans les périscopes utilisés en sciences. Comprendre leur fonctionnement t'aide à expliquer des phénomènes que tu observes chaque jour.

7. Méthode pour résoudre un exercice sur les miroirs plans

1. Lis attentivement l'énoncé et identifie l'objet (point, flèche, personne).
2. Repère la position du miroir plan.
3. Trace la perpendiculaire au miroir passant par l'objet.
4. Place l'image symétrique à la même distance, de l'autre côté.
5. Vérifie les caractéristiques (taille, symétrie, virtualité) pour justifier ta réponse.