Kaustinen [1] ( kreikan sanasta καύστικος , "palava") on sädeperheen verho, joka ei yhdy yhteen pisteeseen. Optiikassa kaustiset aineet ovat erikoisviivoja (kaksiulotteisessa tapauksessa) ja erikoispintoja, joiden lähellä valokentän intensiteetti kasvaa jyrkästi.
Valaistulle pöydälle, jolle asetetaan vesilasi, ilmestyy oudon muotoisia kirkkaita valokäyriä. Liikkuvia emäksisiä aineita näkyy matalan säiliön pohjalla, jonka vedenpinta on levoton. Sateenkaari on monivärinen kaustinen aine, joka syntyy, kun auringonsäteet taittuvat sadepisaroihin. Kaustiset aineet eivät esiinny ainoastaan valon etenemisen aikana, vaan myös useissa muissa aaltoilmiöissä. Laiva-aaltoja voidaan pitää painovoima-aaltojen kaustikoina vedessä . Ya. B. Zel'dovichin teoksissa on osoitettu, että painovoiman epävakauden vuoksi universumissa alun perin lähes tasaisesti jakautunut massa keskittyy kaustisiin aineisiin, mikä johtaa universumin filamenttimaisen laajamittaisen rakenteen muodostumiseen. . Tähtitiedessä optisia kaustiikkaa voidaan käyttää kompaktin tumman esineen, gravitaatiolinssin geometrian määrittämiseen .
Geometrisen optiikan puitteissa kaustiset aineet ovat viivoja ja pintoja, joiden paksuus on äärettömän pieni. Geometrisesti kaustinen on aaltorintaman kehitystä ; aaltorintama on kaustisen aineen kehitys . Valon aalto-ominaisuudet huomioon ottaen emäksillä on oltava tietty paksuus, ei varmasti vähemmän kuin valon aallonpituus. Monokromaattisten emästen lähellä havaitaan tyypillisiä interferenssihajoja , joiden voimakkuutta kuvaa Airy-funktio . Kaustiikan teoria liittyy suoraan yhteen modernin matematiikan osa-alueeseen - katastrofiteoriaan . Differentiaaliyhtälöissä kaustiikka vastaa ratkaisujen kaatumista.
Käyrä | Valonlähde | Kaustinen |
---|---|---|
Ympyrä | Lentokoneessa _ | Kardioidi |
Ympyrä | Ei lentokoneessa | Pascalin etana |
Ympyrä | ääretön | Nefroidi |
Paraabeli | Suuntaviivan suuntaiset säteet _ | Tschirnhausenin kolmannen asteen käyrä |
Tschirnhausenin käyrä | Keskity | Puolikuutioinen paraabeli |
Diokleen sissoidi | Keskity | Kardioidi |
Kardioidi | Casp | Nefroidi |
Quatrefoil | Keskusta | Astroid |
Deltoidi | ääretön | Astroid |
logaritminen spiraali | Keskusta | logaritminen spiraali |
Sykloidi yhdessä sen kaarista | Säteet , jotka ovat samansuuntaisia sen akseliin nähden kohtisuoran kanssa | 2 kaaria (kaaria) sykloideja |
Cycloid | Säteet , jotka ovat kohtisuorassa viivoja vastaan kärkien läpi | Puoliksi sykloidi |
Ellipsi | Mikä tahansa sen pisteistä | Nimetön käyrä |
Logaritmiikka | Asymptoottiin nähden kohtisuorat säteet | ketjun linja |
Englanninkielisessä kirjallisuudessa heijastuneiden säteiden antamaa kaustista (Caustic) kutsutaan katakaustiseksi (Catacaustic) ja taittuneiden säteiden antamaa kaustiseksi kutsutaan nimellä Diacaustic [2] .
Käyrät | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Määritelmät | |||||||||||||||||||
Muuntunut | |||||||||||||||||||
Ei-tasomainen | |||||||||||||||||||
Litteä algebrallinen |
| ||||||||||||||||||
Tasainen transsendenttinen |
| ||||||||||||||||||
fraktaali |
|