wave_two_slit — MATH `wave` op

• 数据种类:无 → image2d(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)

• 调用: 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)(要直接调用实现,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);从台账取用则 opsmath.get("wave_two_slit"))

用法

屏幕上的双缝干涉 —— 由物理构建,而非套用条纹公式。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

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.

该族通用的输入契约(fail-closed)

mathops 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):

• **complex 输入一律 ValueError** —— 强制转成 float64 会无声丢掉虚部(numpy 只发一个 ComplexWarning,然后返回一个「看着合理却是错的」实数)。请显式写出 .real/.imag/abs(),或改用支持复数的 complexops。

• **含被掩元素的 masked array 一律 ValueError** —— 拒绝「剥掉掩码直接使用下面原值」的隐式转换。请显式选择填充还是丢弃。

• **所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError**(明确给出个数后拒绝 —— 它会污染整个结果)。

• 形状严格:不对 1-D 与 2-D 做隐式提升或广播(向量槽位收到矩阵、矩阵槽位收到向量都是 ValueError;请显式 reshape)。

• 尺寸上限:接受矩阵的算子与 stat_histogram 的 bins,超过 mathops.MAX_ELEMENTS(2^26 ≈ 6700 万个元素)即 ValueError。

详细使用指南

• math_metrology 族使用指南

参考(示例数据・文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

• 算法的正典(作者・年份)与用途见上面的族使用指南。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_beats_fringes_and_screens — py -3.11 examples/poc_beats_fringes_and_screens.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `image2d` 作为输入)

wave_fringe_period

同类别(`wave`)

wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_fringe_period · wave_grating_orders

*Provenance: mathops.py — MATH 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

wave_two_slit — MATH wave op

用法