天体物理透镜中的 regime:折射光学、衍射光学与菲涅尔尺度
高能天体物理现象
2023-08-09 v3 光学
摘要
天体物理透镜通常已在两种 regime 中被研究:衍射光学与折射光学。衍射光学以基尔霍夫-菲涅尔衍射积分的微扰展开为特征,而折射光学以稳相近似为特征。此前,人们假定菲涅尔尺度 是区分这两种 regime 的相关物理尺度。随着皮卡尔-勒夫谢茨(Picard-Lefschetz)理论最近被引入透镜领域,已有可能将离散像的折射描述推广到所有波参数,并特别地可在所有频率上精确求取衍射积分。在本工作中,我们通过与这一精确求取结果比较,评估了简单一维透镜模型下折射与衍射近似的有效 regime。我们发现,与先前的假设相反,这些 regime 之间的真实分离尺度由 给出,其中 为透镜的会聚度。因此,当透镜较强时,折射光学可对任意小尺度成立。我们还论证了衍射光学中的强度变化通常很小,这对强衍射闪烁(DISS)的研究具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2204.12004,
title = {Regimes in astrophysical lensing: refractive optics, diffractive optics, and the Fresnel scale},
author = {Dylan L. Jow and Ue-Li Pen and Job Feldbrugge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.12004},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 8 figures