IMAGES DANS LES MIROIRS COURBES

permettait ainsi à la vue de percer les corps opaques était composée de deux tubes séparés par la pierre ; mais ces deux morceaux étaient réunis par un tul)e doublement coudé conte-

Fig. 48. — Lunette magique,

nant quatre miroirs plans inclinés à 45% comme le montre la figure 48. Les rayons lumineux pouvaient donc, en suivant cette ligne brisée, tourner l'obstacle et parvenir à l'œil.

g 5. IMAGBS D.\HS LES lOROIRS C0DRBE3. — HIBOIRR SPHÉRIQIJEfl COKCAVE!) ET CO.NTEXES.

Lorsque la lumière, au lieu de se réfléchir sur une surface plane, vient à tomber sur une surface courbe polie, les lois de sa réflexion restent les mêmes pour chaque point de ce miroir, c'est-à-dire que les angles de réflexion et d'incidence sont tonjours égaux, de part et d'autre de la perpendiculaire au plan tangent en ce point, ou, comme on dit, de la normale à la surface au point d'incidence : de plus, le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale sont dans le même plan. Mais la courbure de la surface modifie la convergence ou la divergence des faisceaux lumineux qui, après la réflexion, viennent tomber dans l'œil : de là des phénomènes particuliers, de là, pour les objets lumineux, formation d'images, dont la distance el la position

varient avec la forme des miroirs, avec leurs dimensions et la distance des objets eux-mêmes.

Étudions d'abord ceux de ces phénomènes qui sont dus à la réflexion de la lumière sur la surface des miroirs de forme sphérique.

Une sphère métallique creuse, dans laquelle on coupe par un plan une calotte d'une certaine étendue, donne un miroir sphérique concave, si c'est la surface concave qui est polie, et un miroir sphérique convexe, si l'on a poli la surface extérieure. Si le fragment sphérique est un morceau de verre étamé, la couche de tain est extérieure pour un miroir concave, et intérieure pour un miroir convexe. Mais nous avons dit déjà pourquoi il est préférable d'employer les miroirs en métal, ou en toute autre substance opaque et polie, pour l'observation des phénomènes. Nous ne parlerons donc pas ici des autres, qui ne différeraient des premiers que par la production d'images multiples ; il suffira de se reporter, sur ce dernier point, à ce qui a été dit plus haut des images multiples produites par les deux surfaces réfléchissantes des miroirs étamés.

Voyons ce qui se passe lorsqu'on présente un objet lumineux, la flamme d'une bougie je suppose, à des dislances diverses d'un miroir concave. Nous supposerons , dans ces expériences, qu'on place le point lumineux sur Vaxe de figure du miroir, c'est-à-dire sur la ligne indéfinie qui joint le centre de la sphère à laquelle il appartient, au point milieu ou au sommet de la calotte sphérique.

Plaçons d'abord la bougie à une distance du miroir plus grande que le rayon de courbure. Il sera facile, à l'aide d'un écran translucide recevant les rayons réfléchis, de voir qu'il se forme une image renversée de l'objet et plus petite que lui, en un point de l'axe compris entre le centre de la sphère et la moitié du rayon (fig. 49). En éloignant le point lumineux du miroir, il faut , pour recevoir l'image , rapprocher de plus en plus l'écran du point qu'on nomme le foyer principal du miroir (nous verrons bientôt pourquoi) et l'on voit que l'image toujours

IMAGES DES MIBOIRS SPHERIQUES. 101

renversée diminue de plus en plus. Si l'on ramène la bougie sur ses pas, de sa position actuelle jusque vers le centre, on observe que l'image, toujours renversée et toujours plus petite que l'objet, grandit de plus en plus en se rapprochant du centre. Si la bougie arrive au centre, l'image y arrive en même temps et se confond avec elle, en position et en grandeur. Maintenant continuons à rapprocher la bougie du miroir ; nous ver-

Fig. i9. — Miroir concaTe. Image renversée, plus petile que l'objel.

rons l'image passer au delà du centre, s'en éloigner de plus en plus en grandissant sans cesse, d'ailleurs toujours renversée (fig. 50). A mesure que l'objet approche du foyer principal, l'image grandit en s'éloignant sur l'axe, mais de plus en plus diffuse, et il n'est bientôt plus possible de la recevoir sur l'écran. Quand la bougie arrive au foyer, l'image est à l'infini ; elle s'est complètement évanouie.

Jusqu'ici, l'image de l'objet lumineux a toujours été réelle,

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la forme cl la couleur de robjeï, Auïisi avons-nous pu reeeToir celte image sur un écran. Il n'en esl plus de même, si l'on approche l'objet lumineux du min>ir à une distance moindre que le foyer principal. Alors il n'existe plus d'image réelle; mais l'œil a|>erçoit derrière le miroir, comme dans les miroirs plans, une image de la bougie : c'est ce qu'on nomme alors une image et piui pnnJe que lobH. virUielle. Elle cst droilc,

plus grosse que l'objet,

comme le mitntre la figure 51 ; et d'aillenrs ses dimensions