## [Prinzip der Stationären Phase](/de/node/59691) Definition Ein asymptotisches Prinzip, wonach der Hauptbeitrag zu einem stark oszillierenden Integral ∫ a(x) e^{i k φ(x)} dx für k → ∞ aus den Umgebungen der stationären Punkte φ'(x)=0 (und Randpunkten) stammt, wobei jeder nicht‑entartete stationäre Punkt einen expliziten führenden Term liefert, bestimmt durch a(x), φ(x) und die Hesse‑Matrix von φ. ## Prinzip Prinzip Die ordnende Idee ist Lokalisierung: Oszillatorische Auslöschung fern der stationären Punkte unterdrückt Beiträge, sodass nur Phasenkritische Punkte (und Endpunkte) in der führenden Asymptotik verbleiben und Amplitude sowie Phase aus lokalen Taylor‑Entwicklungen von φ und a berechnet werden können. ## Demonstration Demonstration Für die Fourier‑Transformation einer glatt kompakt gestützten Amplitude dominiert das Verhalten bei großen Frequenzen die Stelle, an der die Phase stationär ist; in einer Dimension liefert ein nicht‑entarteter stationärer Punkt x0 einen führenden Term proportional zu a(x0) e^{i(kφ(x0)±π/4)} k^{-1/2}. ## Fehlanwendung Fehlanwendung Die Anwendung von Stationary‑Phase‑Formeln bei entarteten stationären Punkten, zusammenfallenden Punkten, Randstationaritäten oder singulären Amplituden führt zu falschen Asymptotiken; dann sind uniforme Approximationen, die Methode des steilsten Abstiegs oder Darstellungen mit speziellen Funktionen erforderlich. ## Konsequenz Konsequenz Stationary Phase reduziert aufwändige globale oszillierende Integrale auf lokale Rechnungen in der Nähe kritischer Punkte und bildet die Grundlage von Näherungen in Wellenpropagation, Optik (geometrische Optik‑Grenze) und semiclassischer Analyse, oft liefert sie führendes Verhalten und Phasenverschiebungen. ## Umkehrung Umkehrung Wendet man stattdessen die Perspektive auf Integrale mit großem, nicht oszillierendem Parameter (Laplace‑Methode) an, stammen die Beiträge von Maxima des Realteils des Exponenten statt von stationären Phasenpunkten; eine Vermischung der Regime liefert falsche Skalierungen. ## Abgrenzung Abgrenzung Voraussetzung sind glatte Phase und Amplitude sowie isolierte nicht‑entartete stationäre Punkte für die einfachsten Formeln; entartete Punkte, Kaustiken, zusammenfallende Punkte oder Integrale mit schwacher Phasenvariation erfordern verfeinerte Methoden und andere Skalengesetze. ## Semantische Spannung Semantische Spannung Es besteht eine Spannung zwischen Stationary Phase als lokaler Entwicklungstechnik und globalen Konturdeformationsansätzen (steilstiger Abstieg); beide zielen auf das führende Verhalten ab, unterscheiden sich jedoch in Anwendbarkeit und im Umgang mit komplexen Integrationspfaden oder zusammenfallenden kritischen Punkten. ## Synthese Synthese Das Prinzip der stationären Phase besagt, dass bei großem Oszillationsparameter der führende Beitrag eines Integrals an stationäre Punkte der Phase lokalisiert ist, mit expliziten lokalen Formeln bei nicht‑entarteten Punkten; das Verständnis von Entartungen und Randfällen ist nötig für robuste Asymptotik.