wave op• Datenarten: keine → image2d (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.wave_two_slit(wavelength_nm=550.0, slit_sep_um=20.0, distance_mm=200.0, shape=(256, 512), pixel_um=5.0, slit_width_um=2.0) (die Implementierung direkt: import mathops; mathops.wave_two_slit(wavelength_nm=550.0, slit_sep_um=20.0, distance_mm=200.0, shape=(256, 512), pixel_um=5.0, slit_width_um=2.0); aus dem Register: opsmath.get("wave_two_slit"))
Doppelspalt-Interferenz auf einem Schirm — aus der Physik gebaut, nicht aus der Streifenformel.
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
Each slit is treated as a line source of the given width; the screen intensity
is `|sum over slit of exp(i k R) / sqrt(R)|**2 with R` the true distance
from each source point. **The textbook spacing `lambda D / d` is nowhere in
this computation** — which is the point: it is then available as an
independent prediction to check the picture against.
★Why this earns its place: :func:wave_fringe_period measures the period
of the produced image, and it must land on `lambda D / d` (in pixels,
`lambda D / (d * pixel)`). Two ways to the same number, only one of which
was used to draw.
Returns an `image2d` normalised to a peak of 1.
Raises `ValueError`: non-positive wavelength, separation, distance,
pixel or width; a grid over the cap; a geometry so coarse that fewer than
three fringes fit on the screen (reported, not silently aliased).
Limits: scalar, monochromatic, far-from-paraxial geometries are not modelled;
the slits are lines, so there is no vertical structure.
Jeder mathops-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):
• **Komplexe Eingaben lösen ValueError aus** — die Umwandlung nach float64 verwirft den Imaginärteil stillschweigend (numpy meldet nur eine ComplexWarning und liefert eine plausibel aussehende, falsche reelle Zahl). Schreiben Sie .real/.imag/abs() explizit oder nutzen Sie complexops.
• **Masked Arrays mit maskierten Elementen lösen ValueError aus** — die implizite Umwandlung, die die Maske abstreift und die Rohwerte darunter verwendet, wird abgelehnt. Geben Sie explizit an, ob gefüllt oder verworfen wird.
• **NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus** (mit Anzahl abgelehnt — es pflanzt sich durch das gesamte Ergebnis fort).
• Formen sind strikt: 1-D und 2-D werden nie implizit hochgestuft oder gebroadcastet (eine Matrix im Vektor-Slot oder ein Vektor im Matrix-Slot löst ValueError aus; reshapen Sie explizit).
• Größenobergrenze: Operatoren, die eine Matrix nehmen, sowie die stat_histogram-Bins lösen jenseits von mathops.MAX_ELEMENTS (2^26 ≈ 67 Mio. Elemente) ValueError aus.
• Leitfaden zur Familie math_metrology
• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).
• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.
• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.
• poc_beats_fringes_and_screens — py -3.11 examples/poc_beats_fringes_and_screens.py
image2d als Eingabe)wave)wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_fringe_period · wave_grating_orders
*Provenance: mathops.py — MATH Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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