caustique

En optique géométrique, la caustique est l'enveloppe des rayons lumineux issus d'une source lumineuse après réflexion ou réfraction sur une surface ou une courbe. Lorsque la caustique est produite par réflexion, on parle de catacaustique ; lorsqu'elle résulte d'une réfraction, on parle de diacaustique. La source peut être à distance finie, auquel cas on parle de caustique au flambeau, ou à distance infinie, produisant une caustique au soleil. La forme de la caustique dépend à la fois de la géométrie de la surface réfléchissante ou réfringente et de la position de la source lumineuse. Sur une surface circulaire éclairée par un point situé sur le cercle, on obtient une cardioïde ; si la source est à l'infini, la caustique est une néphroïde. D'autres formes sont également possibles selon la configuration : spirale logarithmique, chaînette, entre autres. La notion de caustique fut étudiée par Ehrenfried Walther von Tschirnhaus en 1681, puis approfondie par Jacques Bernoulli et Philippe de La Hire. Elle trouve des applications en optique instrumentale, en acoustique et en physique des ondes.