Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
Классическая (геометрическая) оптика, классическая механика и классическая термодинамика являются предельными случаями соответственно волновой оптики, волновой механики и статистической механики. В настоящей главе было показано, как может быть осуществлен предельный переход (при $\lambda \rightarrow 0$ ) в волновой оптике и как можно реконструировать волновую оптику из ее более старой ветви, геометрической оптики. При этом были рассмотрены связь классического вариационного принципа (Ферма) с вариационным принципом волновой оптики и метод стационарной фазы. Последний является прямым приложением разложений (2.1)-(2.3) и позволяет определить, что
– вклад окрестности некритической точки в интеграл $(13.9) \simeq 0 ;$
– вклад окрестности критической точки Морса в интеграл (13.9) конечен;
– вклад окрестности вырожденной критической точки в интеграл (13.9) является сингулярным типа $\simeq(1 / \lambda)^{\sigma}$.
Эти результаты справедливы в предельном случае $\lambda \rightarrow 0$.
Было показано также, что каустики на экране $\mathbb{R}^{2}$ представляют собой просто двумерные сечения бифуркационного множества соответствующей катастрофы. Мы «реконструировали» волновую оптику, рассмотрев возможные дифракционные картины, которые могли бы возникать в окрестности каустик при малой, но отличной от нуля длине волны. Канонические деформации катастроф позволяют нам сейчас конструировать канонические дифракционные картины, каждая из которых связана с канонической каустикой.
Приведенные математические построения без труда могут быть перенесены с оптики на механику простой заменой $\Phi(x ; \boldsymbol{\Omega}) / \lambda \rightarrow \mathscr{S}\left(x_{i} ; x_{f}\right) / \hbar$, где $\mathscr{S}$ есть интеграл действия механической системы.
$\diamond \diamond \diamond$ Полное рассмотрение связи между каустиками и теорией катастроф опиралось на работы [6-9].
Литература
1. Born M., Wolf E., Principles of Optics (1st ed.), London: Pergamon, 1959.
2. Арнольд В. И. Критические точки гладких функций и их нормальные формы. – УМН, 1975, 30:5, 3-65.
3. Airy G. B., On the Intensity of Light in a Neighborhood of a Caustic, Trans. Camb. Phil. Soc., 6, 379-403 (1838); см. также Abramowitz M., Stegun I. A., Handbook of Mathematical Functions, Washington, D. C.: NBS, 1964.
4. Pearcey T., The Structure of Elecromagnetic Field in the Neighborhood of a Cusp of a Caustic, Phil. Mag., 37, 311-317 (1946).
5. Trinkhaus H., Drepper F., On the Analysis of Diffraction Catastrophes, $J$. Phys., A10, L11-L16 (1977).
6. Arnol’d V.’ I., Wave Front Evolution and Equivariant Morse Lemma, Commun. Pure Appl. Math., 29, 557-582 (1976).
7. Duistermaat J. J., Oscillatory Integrals, Lagrange Immersions and Unfolding of Singularities, Commun. Pure Appl. Math., 27, 207-281 (1974).
8. Jänich K., Caustics and Catastrophes, Math. Ann., 209, 161-180 (1974).
9. Berry M. V., Waves and Thom’s Theorem, Adv. Phys., 25, 1-26 (1976).