Pourquoi la focale d'un miroir ne dépend pas du matériau (contrairement aux lentilles)
Les miroirs réfléchissent ; les lentilles réfractent. C'est la différence fondamentale.
Lentille (Réfraction)
- La lumière traverse le verre.
- L'angle de déviation dépend de l'indice de réfraction (n) du matériau (loi de Snell : n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂).
- Différents verres (couronne, flint, ED, fluorite) ont n différents → focales différentes pour même courbure.
- Aberration chromatique : n varie avec longueur d'onde → franges colorées.
Miroir (Réflexion)
- La lumière rebondit sur une surface traitée (aluminium, argent, or, diélectrique).
- Loi de réflexion : angle incidence = angle réflexion — indépendant du matériau.
- Focale déterminée uniquement par la géométrie (rayon de courbure R) :
Miroir sphérique :f = R/2
Miroir parabolique :f = R/2(pour rayons paraxiaux) - Substrat (verre, métal, plastique, mercure liquide) doit seulement tenir la forme et bien refléchir.
Implication pratique
- Miroirs télescopes : Verre à faible dilatation (Zerodur, Pyrex) ou carbure de silicium pour stabilité — pas pour puissance optique.
- Lentilles : Choix matériau (ED, fluorite, dispersion anomale) crucial pour correction chromatique.
Donc : Focale lentille = f(géométrie, n(λ)) ; Focale miroir = f(géométrie seulement).