Wie können wir in der geometrischen Optik sagen, dass Strahlen, die von einem entfernten Objekt kommen, parallel zueinander sind?

Wenn zwei Strahlen anfangs nicht parallel sind, wie können sie dann parallel werden, wenn sie auf die Linse eines Teleskops treffen? Wenn sie nicht parallel werden, warum halten wir sie dann in den Strahlendiagrammen von Teleskopen für parallel?

Sie sind ungefähr parallel, da das Objekt sehr weit entfernt ist.
Ja, das Objekt ist weit entfernt, aber wie macht es die Strahlen ungefähr parallel?
Stellen Sie es sich anders vor ... Strahlen, die nicht annähernd parallel sind, treffen nicht beide auf Ihre Linse.

Antworten (2)

Die Antwort ist, weil unser Ken (Sichtfeld) einen extrem kleinen Winkel an der Quelle abdeckt. Auch wenn die Quelle über einen großen Winkelbereich emittieren kann, können wir nur einen kleinen Winkelbereich dieses Lichts empfangen, wenn wir ein Instrument mit begrenzter Apertur haben und unser Abstand von der Quelle im Vergleich zur Apertur groß ist.

Angenommen, wir blicken durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1 Meter auf Alpha Centauri. Dann wäre der Winkelbereich der Strahlen, die uns erreichen, wenn Alpha Centauri ein echter Punkt wäre:

1  Meter 4.1 × 10 16  Meter 2.5 × 10 17  Bogenmaß

Der Gangunterschied zwischen Mittel- und Randstrahl wäre:

( 4.1 × 10 16 ) 2 + 1 2 4.1 × 10 16 1.25 × 10 17 M

oder weniger als ein Hundertstel eines Atomkerns.

Selbst wenn wir die Tatsache berücksichtigen, dass der Stern eine ausgedehnte Quelle ist, entspricht der Winkelbereich ungefähr der Winkeluntergrenze des Sterns an unserer Position. Das ist immer noch eine extrem kleine Zahl, die keinerlei Einfluss auf die Beugung des sichtbaren Lichts hat.

Bedenken Sie im Grenzfall, dass das Objekt und Ihre Linse endlich groß und unendlich weit voneinander entfernt sind. Dann erscheint jeder als ein Punkt, wenn er von dem anderen betrachtet wird. Zwei Strahlen, die vom Objekt zu Ihrer Linse gehen, würden dann dem gleichen Weg folgen und wären somit parallel.