Deux bougies sont placées de part et d’autre d’une vitre de verre. L’une est allumée, l’autre pas ; et pourtant, en se plaçant judicieusement par rapport à la vitre, on croit voir que les deux bougies brûlent. Une expérience simple à réaliser pour expliquer la nature virtuelle des images obtenues par réflexion sur un dioptre plan.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
une vitre en verre d’environ 20 cm x 30 cm avec son support vertical
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deux bougies identiques
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un briquet ou des allumettes
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un plateau tournant (non indispensable)
Montage et réalisationPlacer une bougie allumée devant une vitre transparente.
Chercher la position de son image en déplaçant une bougie identique mais éteinte derrière la vitre.
Constater que l’on peut superposer la bougie éteinte avec l’image de la bougie allumée.
L’observateur peut se placer face à la plaque de verre à n’importe quelle distance, du côté de la bougie allumée.
L’angle sous lequel il voit la plaque de verre n’a pratiquement pas d’importance. Il faut que l’observateur ne puisse voir la bougie qui est dans le verre qu’à travers la plaque de verre.
Repérer la position de la bougie éteinte qui est le symétrique de celle de la bougie allumée par rapport à la vitre.
ExplicationsSi l’on utilise une plaque de verre mince, on peut négliger le phénomène de réfraction sur le verre dans le trajet des rayons lumineux entre la bougie allumée et l’œil de l’observateur.
L’observateur peut voir le corps de la bougie éteinte à travers la plaque de verre puisque cette plaque est transparente.
La valeur du pouvoir réflecteur du verre permet à l’observateur de voir derrière la plaque de verre une image virtuelle de la flamme de la bougie.
C’est pour des raisons de géométrie que l’image virtuelle de la flamme paraît se situer sur la deuxième bougie, et ceci quelle que soit la position de l’observateur.
RemarquesEn liaison avec cette expérience vous pouvez observer le pouvoir réflecteur d’un dioptre air-verre dans l’expérience intitulée : « La baguette de verre invisible »
RéférencesUniversité en Ligne :miroir plan