Coniques – propriété de réflexion (antenne parabolique, galerie des murmures, télescope)

Ce qu’elle montre

Chaque conique possède une propriété de réflexion liée à ses foyers, qui découle de la loi de la réflexion : le rayon réfléchi fait avec la normale le même angle que le rayon incident. Tous les rayons parallèles à l'axe d'une parabole se réfléchissent en passant par le foyer : un récepteur placé là recueille tout le signal. Dans une ellipse, un rayon issu d'un foyer se réfléchit vers l'autre et, comme MF₁ + MF₂ = 2a, tous les trajets ont la même longueur et les ondes arrivent ensemble. Pour une hyperbole, un rayon dirigé vers un foyer se réfléchit vers l'autre : c'est le principe du miroir secondaire d'un télescope de Cassegrain.

Mode d’emploi

Choisissez la Conique, réglez le Nombre de rayons et suivez le rayon orange avec sa normale violette. Déplacez le curseur Profondeur ou Excentricité pour montrer que la propriété vaut pour toutes les formes. Déplacez ensuite le curseur de décalage (Désalignement, Décalage source / F₁ ou Décalage de visée) et lisez l'écart moyen : les rayons réfléchis ne se rejoignent plus au foyer, ce qui explique pourquoi antennes, lithotripteurs et télescopes doivent être soigneusement alignés.

Paramètres modifiables

• Conique Parabole – antenne parabolique, Ellipse – lithotripteur, Hyperbole – télescope de Cassegrain
• Forme (p pour la parabole / excentricité e) 0,2–0,95
• Nombre de rayons 3–21

Questions à explorer

1. Si l'on place une lampe au foyer d'un miroir parabolique, à quoi ressemble le faisceau réfléchi ?
2. Pourquoi un lithotripteur place-t-il la source d'ondes de choc à un foyer de l'ellipse et le calcul rénal à l'autre ?
3. Quand l'excentricité change, les rayons réfléchis passent-ils encore par le foyer ? Qu'en concluez-vous ?