Cuando un rayo de sol pasa a través de los agujeros irregulares de las hojas, ¿por qué aparece una imagen circular en el suelo?

Haz una ventana rectangular en el cuarto oscuro en una pared vertical mirando al sol. Cuando la luz del sol entra por la ventana, aparece un área brillante rectangular en la pared opuesta que parece una ventana. Este es nuestro escenario común. Si el tamaño de la ventana se reduce gradualmente, las áreas brillantes de la pared se volverán borrosas y perderán su borde. Cuando la ventana es muy pequeña y se convierte en un agujero cuadrado, aparecerá un punto redondo brillante en la pared; similar al sol, es una imagen estenopeica, al igual que la luz del sol que se dispersa brillantemente en el suelo a través de la espesa sombra de los árboles. .

¿Por qué un mismo sol crea formas diferentes? Imagina un punto de luz en la superficie del sol. La luz de este punto a la ventana ingresa al cuarto oscuro y se convierte en un haz de prisma, convirtiéndose así en un punto rectangular en la pared. La luz emitida desde varios puntos de la superficie del sol formará haces de prisma y puntos rectangulares en la pared después de entrar al cuarto oscuro a través de la ventana. Debido a que la distancia entre la pared y la ventana no es grande en relación con el tamaño de la ventana, y la luz del sol es casi paralela, estos innumerables puntos de luz rectangulares se superponen muy estrechamente y el resultado es un punto brillante similar a la forma de un ventana. Pero cuando la luz del sol pasa a través del pequeño agujero, la luz emitida desde los puntos anteriores del sol entra al cuarto oscuro a través del pequeño agujero, y el haz del prisma es extremadamente pequeño, provocando pequeños puntos de luz rectangulares en la pared. Aunque estos pequeños puntos brillantes se superponen entre sí, tienen suficiente resolución como para que cada uno corresponda a cada punto del sol. El efecto general es delinear la forma del sol.

Se puede observar que la "imagen" del pequeño agujero es esencialmente una colección de pequeños puntos de luz formados por la luz emitida desde cada punto de un objeto después de ser filtrada por el pequeño agujero y proyectada sobre el pantalla. Su forma depende del objeto luminoso.