Cáustico

Cáustica [1] (del griego καύστικος , “quemante”) es la envoltura de una familia de rayos que no convergen en un punto. Las cáusticas en óptica  son líneas especiales (en el caso bidimensional) y superficies especiales, cerca de las cuales la intensidad del campo de luz aumenta bruscamente.

Curvas de luz brillante de una forma extraña aparecen en una mesa iluminada, sobre la cual se coloca un vaso de agua. Se pueden ver cáusticos en movimiento en el fondo de un depósito poco profundo, cuya superficie de agua está en agitación. Un arcoíris  es una sustancia cáustica multicolor que se produce cuando los rayos del sol se refractan en las gotas de lluvia. Los cáusticos surgen no solo durante la propagación de la luz, sino también en otros fenómenos ondulatorios. Las ondas de los barcos se pueden considerar las cáusticas de las ondas de gravedad en el agua . En los trabajos de Ya. B. Zel'dovich , se muestra que debido a la inestabilidad gravitatoria, la masa inicialmente distribuida casi uniformemente en el Universo se concentra en cáusticos, lo que conduce a la formación de una estructura filamentosa a gran escala del Universo. . En astronomía, las cáusticas ópticas se pueden utilizar para determinar la geometría de un objeto oscuro compacto, una lente gravitacional .

En el marco de la óptica geométrica , las cáusticas son líneas y superficies de espesor infinitesimal. Geométricamente, la cáustica es la evolución del frente de onda; el frente de onda es la evolución de la cáustica. Teniendo en cuenta las propiedades ondulatorias de la luz, las cáusticas deben tener un cierto espesor, ciertamente no menor que la longitud de onda de la luz. Cerca de las cáusticas monocromáticas, se observan franjas de interferencia características , cuya intensidad está descrita por la función de Airy . La teoría de las cáusticas está directamente relacionada con una de las secciones de las matemáticas modernas: la teoría de las catástrofes . En las ecuaciones diferenciales, las cáusticas corresponden al vuelco de las soluciones.

Curvas y sus cáusticas

Curva Fuente de luz Cáustico
Circulo en el avión Cardioide
Circulo no en el avión caracol de pascal
Circulo Infinidad nefroide
Parábola Rayos paralelos a la directriz Curva de tercer orden de Tschirnhausen
Curva de Tschirnhausen Enfoque parábola semicúbica
Cisoide de Diocles Enfoque Cardioide
Cardioide Caspo nefroide
Cuatrifolio Centro astroide
Deltoides Infinidad astroide
espiral logarítmica Centro espiral logarítmica
Cicloide dentro de uno de sus arcos Rayos paralelos a los perpendiculares a su eje. 2 arcos (arcos) cicloides
Cicloide Rayos perpendiculares a las líneas a través de las cúspides medio cicloide
Elipse cualquiera de sus puntos Curva sin título
Logaritmos Rayos perpendiculares a la asíntota línea de cadena

Nota

En la literatura en idioma inglés, la cáustica (Caustic) dada por los rayos reflejados se llama catacáustica (Catacaustic), y la cáustica dada por los rayos refractados se llama Diacaustic [2] .

Véase también

Notas

  1. ↑ Zarva M. V. . Cáusticos // Estrés verbal ruso. Diccionario. - M.  : NTs ENAS, 2001. - 600 p. - 6000 copias.  — ISBN 5-93196-084-8 .
  2. ↑ Catacáusticos (inglés). Catacaustic http://mathworld.wolfram.com/Catacaustic.html Archivado el 11 de julio de 2018 en Wayback Machine .

Literatura

Enlaces