Questions aux experts

Seule une source ponctuelle à l'infini peut donner des rayons parallèles (ondes planes). Le Soleil n'est pas parfaitement ponctuel (diamètre apparent 0,5°), mais il est pratiquement à l'infini (150 millions de kilomètres) pour des expériences à l'échelle de quelques mètres.
Il en résulte que les ombres portées ne sont pas parfaitement nettes (ombre et pénombre) mais que les ombres sont toutes projetées dans la même direction. Si les rayons quittent le Soleil dans toutes les directions, seuls ceux qui sont bien orientés atteignent la Terre. La Terre vue du Soleil n'est guère plus grande que Vénus, Mars ou Jupiter vus de la Terre. Cela donne une idée du très bon parallélisme des rayons issus d'un même point du Soleil et qui atteignent la Terre.
Il est facile de montrer sur une grande table que les ombres portées par une source à peu près ponctuelle divergent lorsque la source est proche, mais tendent vers le parallélisme lorsque la source s'éloigne suffisamment.
L'observation des ombres portées est une bonne vérification expérimentale de la propagation rectiligne de la lumière.

Tout d'abord je tiens à vous remercier.
Quant à votre réponse, quelques précisions me permettraient de mieux
l'apprécier. Vous dites : " Le Soleil n'est pas parfaitement ponctuel (diamètre apparent 0,5°)"
Le terme "ponctuel" est défini dans le dictionnaire ainsi : "se dit d'une chose qui est constitué par un point. Ex : une image ponctuelle"
Est-ce bien votre approche ?
Peut-on alors considérer le soleil comme un point (même si vous dites qu'il n'est pas parfaitement ponctuel)?
Ensuite quel lien y a-t-il entre ponctualité et diamètre ?
Je pensais que le parallélisme de deux rayons avait pour origine deux points différents du soleil (représentation "enfantine" persistante) et votre réponse ne le voit pas du tout de la sorte : "Cela donne une idée du très bon parallélisme des rayons issus d'un même point du Soleil et qui atteignent la Terre"
Pourriez-vous m'apporter quelques informations à ce sujet ?
Qu'est ce qu'un rayon ? Comment se forme-t-il ?
Quant à votre expérience, je l'ai menée avec une lampe de poche, deux épingles plantées verticalement et, il est vrai que l'on constate le parallélisme des ombres à mesure que l'on éloigne la source de lumière.

Regardez les étoiles et vous aurez une bonne idée de ce qu'est un objet ponctuel. Regardez la Lune, qui a à très peu près le même diamètre apparent que le Soleil (le diamètre apparent est l'angle sous lequel on voit un objet) et vous aurez une bonne idée de ce que j'entends par "à peu près ponctuel" (ne regardez surtout pas le Soleil, vous y perdriez la vue). Un ciel uniformément nuageux est un bon exemple de source étendue, qui ne porte pas d'ombre.
Deux rayons issus d'un même point du Soleil et parfaitement parallèles restent confondus et arrivent en un même point sur la Terre. Deux rayons issus d'un même point du Soleil et qui arrivent sur la Terre à 1 m l'un de l'autre forment un angle égal à un cent cinquante milliardième de radian (ne me demandez pas ce qu'est un radian, c'est une question de mathématique). En physique, qui est une science d'approximations successives, on peut parler de parallélisme.
Quant à savoir ce qu'est un rayon, la question est plus philosophique. Vous trouverez des réponses acceptables dans tout manuel d'optique géométrique élémentaire.