La rotation d'un miroir peut être utilisée pour mesurer les déviations d'un équipage mobile (galvanomètre, fil de torsion ...)
Miroir plan
Un miroir plan parallèle à l'axe de rotation est fixé sur le dispositif dont on veut mesurer la rotation.
Un viseur permet d'observer l'image d'une règle graduée donnée par le miroir. Si l'équipage mobile est au repos le dispositif est réglé pour que le zéro de la graduation (point O) donne une image O'.
Quand le miroir tourne, l'observateur voit défiler dans le viseur l'image A' des graduations A de la règle. Si la frontale du viseur est suffisante, l'image des graduations reste nette.
Si le miroir tourne de l'angle φ le rayon SO réfléchi par le miroir est fixe. Le rayon incident AS fait un angle 2φ avec SO.
OA / OS = tan(2φ) ≈ 2φ
Avec OS = 1 mètre et une mesure de OA à 0,2 mm près, il est possible d'apprécier 2.10−4 rad soit 2'.
Miroir concave
Dans ce cas, on remplace
l'observation d'une image virtuelle avec un viseur par celle d'une image réelle.
On fixe un miroir sphérique concave sur l'équipage mobile dont on veut déterminer la rotation. Comme source, on peut utiliser une lampe à filament vertical placé au centre C du miroir quand le système est au repos.
Si le miroir tourne de φ, son axe SC tourne aussi de φ et l'image B de A tourne de 2φ.
Sur la règle graduée, on lit AB / SA = AB / R = tan(2φ) ≈ 2φ .