Un rayon passant par le centre

Géométrie d'un miroir sphérique

Un miroir sphérique est découpé dans une sphère. Appelons le centre de cette dernière.

Notons au passage le point , sommet du miroir, c'est-à-dire l'intersection de l'axe optique (l'axe de symétrie du miroir) avec le miroir.

Centre et sommet d'un miroir sphérique

Le centre du miroir est le centre de la sphère dans laquelle il est découpé. Il est en avant du miroir dans le cas du miroir concave, en arrière dans le cas convexe. Le sommet du miroir est l'intersection de l'axe optique avec celui-ci.

Crédit : ASM/B. Mollier

Propriété des rayons passant par le centre C

Tout rayon lumineux passant par le centre du miroir est rayon de la sphère. Que se passe-t-il quand il atteint le miroir ? Il arrive perpendiculairement à la tangente au miroir. Donc, localement, tout se passe comme si le rayon lumineux incident tombait à la verticale d'un miroir plan. Possédant un angle d'incidence nul, il repart d'où il vient (cf lois de Snell-Descartes). Il repasse par le centre.

Rayon passant par le centre

Un rayon passant par le centre revient par le même chemin.

Crédit : ASM/B. Mollier

Bref, tout rayon incident passant par le centre d'un miroir est confondu avec son rayon réfléchi.

Propriété des rayons passant par le sommet S

Le sommet appartient à l'axe de symétrie du système. Donc, si un rayon incident arrive en , son rayon réfléchi sera son symétrique par rapport à l'axe optique.