En todos los diagramas que muestran cómo una lente enfoca la luz, muestra los rayos de luz que ingresan a la lente desde diferentes ángulos y la lente enfoca la luz en un punto. Mi pregunta es si la luz que ingresa a la lente está hecha para converger en un punto, ¿cómo crea eso una imagen? Parece que no puedo entender por esta confusión

No toda la luz que cae sobre una lente se enfoca en el mismo lugar. Los diagramas que ve explican cómo enfocan la luz que enfocan. Muchos otros rayos de luz entran en la lente pero se disparan en un ángulo diferente.

Hay muchos tipos diferentes de lentes. Un tipo común de lente enfoca rayos paralelos, como este:


Este es un caso común porque toda la luz proveniente de un objeto distante (por ejemplo, el sol) estará muy cerca del paralelo. Echa un vistazo a la línea superior. La luz incide en la lente en ángulo. Cuando la luz golpea el vidrio en ángulo, se dobla. El ángulo del vidrio en ese punto de la lente está diseñado de tal manera que la luz se doblará en un ángulo que haga que pase por el punto F a la derecha.

La lente es perpendicular al rayo de luz en el centro. La luz pasa directamente y también pasa por F.

La siguiente línea hacia abajo, lo mismo: la luz la golpea en un ángulo opuesto al ángulo que golpeó en la parte superior. Eso hace que se doble en un ángulo diferente, una vez más hacia F.

En otras palabras, todo se debe al diseño de la lente: toda la luz proveniente de la misma fuente se reflejará en el mismo lugar (suponiendo que la luz sea perpendicular a la lente).

Ahora, considere algunas líneas que se originan en un punto ligeramente fuera del eje, como este:

Las líneas verdes se originan en un punto ligeramente debajo del que generó las líneas marrones. Golpean la lente en un ángulo ligeramente diferente, y resulta que todos serán refractados a un punto ligeramente por encima del foco. Los ángulos de refracción son todos exactamente iguales; la lente fue diseñada cuidadosamente para que funcionen así. Ninguna forma hará esto, solo una forma de lente. (Diferentes lentes tienen diferentes propiedades).

Lo ingenioso de esto es que significa que toda la luz de la fuente de las líneas rojas va a un lugar, y toda la luz de la fuente verde va al mismo lugar. Eso significa que obtienes una imagen perfecta de los dos puntos, y los puntos a su alrededor, en el avión que pasa por F.

La luz que pasa a un ángulo extremo puede enviarse muy lejos:
así que no puedes capturar todo el universo, solo una parte, a menos que tengas una hoja de papel infinita. Pero puede poner mucha luz entrante en un lugar pequeño, lo que le permite tomar fotografías o concentrar la luz.

Nota: En realidad, es imposible diseñar una lente perfecta como esta. No todas las luces irán al mismo lugar, y estarán un poco desenfocadas. Se utilizan diferentes lentes y diferentes distancias en las cámaras para producir efectos particulares. Hay mucha ciencia que se dedica al diseño de lentes.

Pero dejando esto de lado, creo que esto responde a su pregunta: la luz no va todos al mismo punto; solo la luz viene del mismo punto. La luz de un punto cercano diferente va a un lugar cercano.

La luz se extiende por todo el lugar, pero promedia una línea recta. Los diagramas a menudo muestran la luz que ingresa a la lente en dos lugares, la parte superior e inferior, que luego se enfoca en un punto. En realidad, la luz de algo que se está fotografiando hace esto en múltiplos. La parte superior de la cabeza del sujeto se enfoca en la parte inferior de la película y la parte inferior de los pies del sujeto se enfoca en la parte superior de la película. Todos los puntos intermedios se centran en diferentes puntos intermedios. En efecto, cada píxel del sujeto se invierte en cada píxel de la película o dispositivo de carga acoplada. Mueva la película hacia adelante o hacia atrás y todos estos puntos se convertirán en círculos más grandes, que es lo que sucede cuando una imagen no está enfocada.

Si cierra los bordes de la lente, crea una abertura y
Limite la cantidad de luz borrosa que puede golpear la película, haciendo que la imagen sea más clara. Cuanto más estrecha es la apertura, más pequeños son los círculos desenfocados.

Quizás este sea un mejor diagrama.

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