En óptica geométrica, ¿cómo podemos decir que los rayos que provienen de un objeto distante son paralelos entre sí?

Si dos rayos no son paralelos al principio, ¿cómo pueden volverse paralelos en el instante en que golpean la lente de un telescopio? Si no se vuelven paralelos, ¿por qué los consideramos así en los diagramas de rayos de los telescopios?

Son aproximadamente paralelos ya que el objeto está muy lejos.
Sí, el objeto está muy lejos, pero ¿cómo hace que los rayos sean aproximadamente paralelos?
Piénselo de otra manera... los rayos que no son aproximadamente paralelos no golpearán su lente.

Respuestas (2)

La respuesta es porque nuestro ken (campo de visión) subtiende un ángulo extremadamente pequeño en la fuente. Aunque la fuente puede emitir en un rango angular amplio, solo podemos recibir un rango angular pequeño de esa luz si tenemos un instrumento de apertura limitada y nuestra distancia de la fuente es grande en comparación con la apertura.

Supongamos que miramos a Alpha Centauri a través de una abertura de 1 metro de diámetro. Entonces el rango de ángulos presentes en los rayos que nos llegan si Alfa Centauro fuera un punto verdadero sería:

1  metro 4.1 × 10 dieciséis  metros 2.5 × 10 17  radianes

La diferencia de trayectoria entre un rayo central y uno de borde sería:

( 4.1 × 10 dieciséis ) 2 + 1 2 4.1 × 10 dieciséis 1.25 × 10 17 metro

o menos de una centésima parte de un núcleo atómico.

Incluso cuando tenemos en cuenta el hecho de que la estrella es una fuente extendida, el rango de ángulos es aproximadamente el subtiempo angular de la estrella en nuestra posición. Este sigue siendo un número extremadamente pequeño que no tiene relación alguna con la difracción de la luz visible.

En el caso límite, considere que el objeto y su lente son de tamaño finito y están infinitamente separados. Entonces cada uno aparece como un punto cuando se ve desde el otro. Dos rayos que pasan del objeto a su lente seguirían el mismo camino y, por lo tanto, serían paralelos.