Supplément EXERCICES – OG1 / OG2 – Optique Géométrique – Feuille 1/5 OG1 – Lois de la Réflexion
Exercice 1 : Observer son propre reflet
Un homme est debout devant un miroir plan rectangulaire, fixé sur un mur vertical. Son œil est à l = 1,70 m du sol. La base du miroir est à une hauteur h au dessus du sol. 1. 2. Déterminer la hauteur h maximale pour que l’homme voie ses pieds. Comment varie cette hauteur en fonction de la distance d de l’œil au miroir ? Quelle est la hauteur minimale du miroir nécessaire pour que l’homme puisse se voir se voir entièrement, de la tête (1,80m) au pied ?

Exercice 5 : Mesure de la distance Terre – Lune
Pour mesurer avec précision la distance de la Terre à la Lune, on émet une impulsion laser depuis la surface de la Terre en direction d’un réflecteur catadioptrique (miroirs) posé sur la Lune, qui renvoie vers la Terre la lumière qu’il reçoit. La mesure du temps écoulé entre l’émission et la réception du signal permet de déterminer la distance Terre – Lune. 1. Le réflecteur posé sur la Lune est un coin de cube, ensemble de trois miroirs plan identiques A, B et C formant les trois faces d’un trièdre rectangle. (Ix, Iy, Iz). Montrer qu’un rayon lumineux émis de la Terre et arrivant sur le coin de cube est renvoyé après trois réflexions respectivement sur les miroirs A, B et C dans la direction exactement opposée, quelle que soit l’orientation du trièdre.

3.

z
Miroir C

Miroir B

Exercice 2 : Réflexion sur deux miroirs
Un système optique est constitué de deux miroirs plans, formant entre eux un angle α, tel qu’un rayon lumineux incident parallèle à l’un des deux miroirs repart en sens inverse (même support) après avoir subi trois réflexions. 1. 2.

y

x α Miroir A

Que vaut l’angle d’incidence sur le 1 er miroir ? En déduire la valeur de l’angle α.

Exercice 3 : Rotation d’un miroir plan
Un rayon lumineux issu d’une source fixe frappe un miroir plan sous incidence normale. On tourne le miroir d’un angle α et