Ces exercices sur les images formées par un miroir plan en 1ère Bac t’aident à appliquer les règles du cours dans des situations concrètes. Tu vas revoir la symétrie de l’image, la lecture des rayons, le champ de vision et le cas de deux miroirs perpendiculaires.
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Les images formées par un miroir plan – Cours 1.pdfLes images formées par un miroir plan – Résumé de cours 1.pdf
Ce qu’il faut maîtriser avant de commencer
Avant de résoudre les exercices, retiens ces idées. L’image donnée par un miroir plan est virtuelle. Elle se trouve à la même distance du miroir que l’objet. Elle a la même taille que l’objet. Elle correspond au symétrique de l’objet par rapport au miroir. Si tu veux revoir les bases avant l’entraînement, retourne au cours sur les images formées par un miroir plan.
| Point clé | À retenir |
|---|---|
| Nature de l’image | Virtuelle |
| Distance | Égale à celle de l’objet |
| Taille | Égale à celle de l’objet |
| Construction | Par symétrie orthogonale |
Exercice 1. Construction de l’image d’un objet AB
On place un segment AB devant un miroir plan. Le point A se situe à 4 cm du miroir et le segment AB mesure 3 cm.
Travail demandé
- Construis l’image A’B’ de l’objet.
- Donne la nature, la taille et la position de l’image.
Corrigé
Tu traces d’abord la perpendiculaire au miroir passant par A, puis celle passant par B. Ensuite, tu reportes de l’autre côté du miroir la même distance pour obtenir A’ et B’. L’image A’B’ est parallèle à AB et mesure aussi 3 cm.
L’image est virtuelle. Elle se trouve derrière le miroir. Elle est à 4 cm du miroir, comme l’objet. Sa taille reste identique à celle de l’objet.
| Élément | Résultat |
|---|---|
| Distance de A au miroir | 4 cm |
| Distance de A’ au miroir | 4 cm |
| Longueur de l’image A’B’ | 3 cm |
| Nature | Virtuelle |
Exercice 2. Deux miroirs perpendiculaires
Deux miroirs plans M1 et M2 sont disposés à angle droit. Un point lumineux A est placé devant les deux miroirs.
Travail demandé
- Construis l’image A1 de A dans M1.
- Construis l’image A2 de A dans M2.
- Déduis l’image obtenue après deux réflexions successives.
- Indique le nombre total d’images visibles.
Corrigé
L’image A1 est le symétrique de A par rapport à M1. L’image A2 est le symétrique de A par rapport à M2. Ensuite, tu peux construire l’image de A1 dans M2 ou l’image de A2 dans M1. Dans les deux cas, tu obtiens le même point final.
L’observateur voit donc trois images distinctes. Il y a l’image donnée par le premier miroir, l’image donnée par le second, puis l’image issue de la double réflexion.
Ce type d’exercice demande une figure propre. Si tu places mal les symétries, tu risques de compter un nombre d’images incorrect.
| Image | Origine | Résultat |
|---|---|---|
| A1 | Réflexion sur M1 | Première image |
| A2 | Réflexion sur M2 | Deuxième image |
| A12 = A21 | Double réflexion | Troisième image |
Exercice 3. Champ de vision
Un petit objet est placé devant un miroir plan. Un observateur regarde le miroir depuis un point O. On veut savoir si l’objet entier apparaît dans le miroir.
Travail demandé
- Construis l’image de l’objet.
- Relie les extrémités de cette image à l’œil de l’observateur.
- Vérifie si ces droites coupent la surface du miroir.
Corrigé
La bonne méthode consiste à raisonner à partir de l’image virtuelle. Tu construis d’abord cette image, puis tu traces les droites reliant l’œil aux extrémités de l’image. Si ces droites rencontrent le miroir, alors l’objet est visible. Si une seule partie de l’image remplit cette condition, l’objet n’est visible qu’en partie.
Le champ de vision dépend donc de la taille du miroir et de la place de l’observateur. Un miroir plus court réduit la portion visible. Pour élargir ton entraînement, tu peux comparer cette méthode avec celle utilisée dans les exercices sur le champ magnétique.
Exercice 4. Retour inverse de la lumière
Un rayon lumineux part d’un point A, atteint le miroir en I, puis se réfléchit vers un observateur placé en O.
Travail demandé
- Explique la relation entre l’angle d’incidence et l’angle de réflexion.
- Décris ce qui se passe si un rayon part de O vers I.
Corrigé
Au point I, le rayon incident et le rayon réfléchi forment des angles égaux avec la normale au miroir. Si un rayon part de O vers I, il sera réfléchi en suivant le chemin inverse et reviendra vers A. C’est le principe du retour inverse de la lumière.
Ce principe permet de vérifier facilement la cohérence d’une construction géométrique. Tu peux aussi continuer avec les exercices sur la force de Laplace ou revoir les grandeurs physiques liées à la quantité de matière pour renforcer ta méthode de résolution.
Méthode rapide pour réussir les exercices
Tu peux retenir cette méthode simple :
- Repère le miroir et l’objet.
- Construis l’image par symétrie.
- Applique les propriétés du miroir plan.
- Étudie les rayons seulement après avoir placé correctement l’image.
- Vérifie le champ de vision si l’énoncé parle d’un observateur.
Pour continuer ton entraînement en physique, consulte aussi la catégorie 1ère Bac.
Quand ta construction est exacte et que tu relies chaque réponse à une propriété du miroir plan, les exercices deviennent plus courts à traiter et plus faciles à justifier.
