¿Por qué consideramos la luz desde una distancia infinita como paralela?

Usando un modelo de onda / rayo de luz.

Aquí hay dos rayos de luz que salen de una fuente puntual.

Después de una distancia de unos 10 cm, los rayos han divergido un poco y están separados unos pocos mm. Si extiendo estos rayos para decir un metro de largo, estarán separados por varios centímetros. Si luego los extiendo por unos 10 km, estarán a muchos metros de distancia.

Ahora, si tiene dos o más rayos de luz de un objeto distante que ingresa a su ojo / cámara / telescopio, los rayos no pueden estar más separados que el tamaño de la pupila / lente de la cámara, etc.

Así que ahora imagina que estás mirando algo como la luna. Dos rayos salen desde algún punto de la superficie de la luna y entran en su ojo. Han viajado una gran distancia, pero están a solo 1 cm de distancia como máximo. ¿Cuál debe ser el ángulo entre los dos rayos para que se hayan extendido tan poco que ambos puedan entrar en su ojo? Resp. Muy muy pequeño. es decir, efectivamente paralelo.

Si los dos rayos dibujados arriba salieran de la luna, estarían tan separados para el momento en que llegaran a la tierra que podrían pasar a ambos lados de la tierra y ciertamente no entrarían en ningún ojo / cámara / telescopio.

A medida que aumenta la distancia, el ángulo entre los rayos recibidos desde la fuente distante en dos puntos separados se aproxima a cero. El ángulo se especifica por la distancia entre los puntos dividida por la distancia desde la fuente. A medida que la distancia aumenta sin límite, el ángulo se aproxima a cero.

Además, desde un único punto en la Tierra, mirando un objeto distante, el diámetro del objeto parece más pequeño a medida que se aleja de nosotros, acercándose a un límite de cero.

Los rayos en un ángulo de cero son paralelos.

Un experimento mental más: desde dos puntos en la Tierra, la dirección en la que se ve un objeto puede diferir (debido al paralaje). Pero si el objeto se vuelve muy distante, las direcciones se vuelven las mismas.

Es una muy buena aproximación.

En lugar de una distancia infinita, consideremos los rayos que nos llegan desde una estrella distante. ¿Son estos rayos convergentes o divergentes? ¡La respuesta es AMBAS! ! !

La estrella que emite esa luz es más grande que la Tierra, ciertamente más grande que nuestro globo ocular. Se emitieron algunos rayos de luz desde el borde izquierdo de la estrella, algunos se emitieron desde el borde derecho de la estrella. Ambos rayos CONVERGIERON en nuestro globo ocular. Para los rayos de luz emitidos desde el centro exacto de la estrella distante, algunos cayeron en nuestro globo ocular derecho y otros cayeron en nuestro globo ocular izquierdo. ¡Por lo tanto esos rayos eran DIVERGENTES!

¿Cuál es el ángulo de divergencia o convergencia? Más pequeño que cualquier cosa que puedas medir, así que podemos llamarlo CERO.

La luz de una fuente muy distante es convergente y divergente, por lo que la llamamos paralela.

(No hay fuentes puntuales en este mundo real nuestro).

Si nos atenemos a un modelo clásico, entonces diríamos que la luz deja una estrella en ola tras ola. Las ondas son esféricas y, a medida que se propagan más y más lejos de la fuente de luz, un segmento de igual longitud aparece cada vez más recto. En el infinito, deben ser de igual tamaño y exactamente paralelos. A la distancia del sol a la tierra, son prácticamente del mismo tamaño y casi exactamente paralelas (o si considera que las líneas curvas pueden ser paralelas, entonces siempre son paralelas.

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