Exercice corrigés Miroirs et dioptres plans - Optique géométrique
Exercice 1 : Miroir plan
Deux miroirs M1 et M2
sont disposés perpendiculairement l’un à l’autre, et un objet ponctuel A
est situé de façon à être vu simultanément dans ces 2 miroirs.
2. Construire l’image A1 de A dans le miroir M1 et tracer un faisceau de rayons issu de A puis réfléchis par M1. A1 peut il jouer le rôle d’objet par rapport au miroir M2 ? Si oui, construire son image A12 dans M2 et les rayons correspondants. Le processus peut-il se poursuivre par une nouvelle réflexion sur M1 ?
2. De la même manière, construire l’image A2 de A dans M2 puis l’image A21 de A2 dans M1. Finalement, combien d’images de A l’observateur peut il voir ?
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Exercice 2 : Dioptre plan
Un pêcheur aperçoit un
poisson situé à 1 m sous la surface de l’eau, sur la même verticale. En
considérant que ces yeux sont à 1,40 m au dessus de l’eau :
1. A quelle distance le pêcheur voit il le poisson ?
2. A quelle distance de l’œil du poisson se trouve l’image du pêcheur ?
3. A
quelle profondeur doit se trouver le poisson pour que l’image vue par
le pêcheur soit décalée de 15 cm par rapport à sa position réelle ?
On donne l’indice de l’eau n=1,33.
Exercice 3: Le rétroviseur
Un
individu prenant place à bord d’une automobile s’intéresse à la
longueur de la façade d’une maison qu’il désire acheter. Une idée
brillante lui permet d’effectuer son calcul. Il dispose son automobile
dos à la maison de façon à ce que la façade de la maison occupe
entièrement son rétroviseur. Le rétroviseur a une largeur de 20 cm et
l’individu est placé au centre du rétroviseur, à 50 cm de ce dernier.
L’individu estime que sa position est à 20 m du devant de la maison.
Quelle est la longueur de la façade de la maison?
Exercice 4: L’homme et le chien
Un
homme de 1,50 m est debout à 3 m d’un chien. Le chien devant lui est
placé à 1,5 m d’un miroir et mesure 0,5 m de haut. La distance entre les
yeux de l’homme et le sol est de 1,45 m et la distance entre les yeux
du chien et le sol est de 0,45 m.
1. Quelle serait la hauteur du plus petit miroir accroché sur le mur, qui permettrait au chien de se voir au complet?
2. À quelle hauteur devrait-il accrocher le miroir de la question précédente?
3. Quel est le plus petit miroir, accroché au mur, qui permettrait au chien de voir l’homme au complet?
Good
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