β3 = − β1 et l'angle de son image I4 dans M2 est β4 = 2.α − β1.
Cas α quelconque
Il existe un très grand nombre (fini) d'images, le nombre étant d'autant plus grand que α est petit.
Cas α = π / p
Dans ce cas un rayon quelconque issu de l'objet tourne de 2π / p après une réflexion sur M1 suivie d'une réflexion sur M2 ou d'une réflexion sur M2 suivie d'une réflexion sur M1.
En effet deux symétries successives par rapport à deux plans d'angle dièdre α sont équivalentes à une rotation d'angle 2.α.
Après p couples de réflexions, le rayon a tourné de
2π et les images sont confondues.
Dans ce cas, on observe donc 2.p − 1 images.
Cas α = 90°.
Pour cette situation, il y a confusion des images I3 et I4. C'est un moyen pour orienter précisément deux
miroirs à 90°. On peut constater que dans ce cas, un rayon émergent ayant subi deux réflexions est parallèle au rayon incident.
Cas α = 180° Les miroirs sont coplanaires et les deux images sont confondues.
Les images qui ont subi un nombre impair de réflexions ne sont pas superposables à l'image. Par contre les images ayant subi un
nombre pair de réflexions le sont.
Applications :
Redressement des images : Dans une lunette terrestre, l'image est inversée. On peut la redresser au moyen de deux systèmes de
miroirs orthogonaux. On préfère utiliser deux prismes rectangles isocèles attaqués par la face hypoténuse. Il y a réflexion totale
sur les faces latérales qui n'ont pas besoin d'être argentées. C'est le montage retenu dans les jumelles de vision.
Équerre optique : Si l'angle des miroirs est 45°, l'émergent est à 90° de l'incident. Ici encore on préfère utiliser un prisme
d'angle au sommet 45° dont les faces latérales sont argentées.
Kaléidoscope : Du grec "kalos" (beau), "eidos" (aspect) et skopien (observer).
C'est un dispositif inventé en 1816 par BREWSTER utilisé maintenant comme jouet. Dans un tube constitué par trois miroirs verticaux formant un triangle équilatéral sont placés des objets colorés. La
lumière pénètre par une extrémité et on observe par l'autre les réflexions multiples.
Utilisation :
La liste permet de choisir entre les miroirs parallèles et .les miroirs inclinés.
Pour les miroirs inclinés avec α quelconque, agir sur le curseur pour modifier l'angle entre les miroirs.
Dans cette partie du programme, le nombre d'images est limité à 4. De même la
valeur minimum de l'angle a été fixée à 80° pour limiter le nombre de réflexions multiples.
Examiner plus spécialement le cas α = 90°.
Vérifier que les rayons ayant subi deux réflexions ressortent alors parallèles au rayon incident.
Pour les miroirs parallèles, vérifier que :
I1 est l'image de l'objet dans M1, I2 est l'image de l'objet dans M2, I3 est l'image de I2 dans M1 ...
On peut noter que si le miroir mobile tourne d'un angle a, l'image tourne
d'un angle 2a.
Images multiples données par deux miroirs pratiquement parallèles.
On constate sur le cliché une rotation progressive des lignes verticales et horizontales qui traduit le non parallélisme rigoureux des miroirs.
|