wave_two_slit — MATH `wave` op

• 資料種類:無 → image2d(僅由參數決定的運算子 —— 不接受影像或資料輸入)

• 呼叫: 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)(要直接呼叫實作,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);從台帳取用則 opsmath.get("wave_two_slit"))

用法

螢幕上的雙狹縫干涉 —— 由物理建構,而非套用條紋公式。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

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.

該族通用的輸入契約(fail-closed)

mathops 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):

• **complex 輸入一律 ValueError** —— 強制轉成 float64 會無聲丟掉虛部(numpy 只發一個 ComplexWarning,然後回傳一個「看似合理卻是錯的」實數)。請明確寫出 .real/.imag/abs(),或改用支援複數的 complexops。

• **含被遮罩元素的 masked array 一律 ValueError** —— 拒絕「剝掉遮罩直接使用下面原值」的隱式轉換。請明確選擇填補還是丟棄。

• **所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError**(明確給出個數後拒絕 —— 它會汙染整個結果)。

• 形狀嚴格:不對 1-D 與 2-D 做隱式提升或廣播(向量槽位收到矩陣、矩陣槽位收到向量都是 ValueError;請明確 reshape)。

• 尺寸上限:接受矩陣的運算子與 stat_histogram 的 bins,超過 mathops.MAX_ELEMENTS(2^26 ≈ 6700 萬個元素)即 ValueError。

詳細使用指南

• math_metrology 族使用指南

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

• 演算法的正典(作者・年份)與用途見上面的族使用指南。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• poc_beats_fringes_and_screens — py -3.11 examples/poc_beats_fringes_and_screens.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `image2d` 作為輸入)

wave_fringe_period

同類別(`wave`)

wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_fringe_period · wave_grating_orders

*Provenance: mathops.py — MATH 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

wave_two_slit — MATH wave op

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