material_transmittance — OPTICS matprop op

• Datenarten: keine → pairs (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.material_transmittance(material='SI', thickness_mm: 'float' = 0.7, wl_min_nm: 'float' = 900.0, wl_max_nm: 'float' = 1400.0, n_points: 'int' = 101, include_fresnel: 'bool' = True, extra_absorption=None) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import materials; materials.material_transmittance(material='SI', thickness_mm: 'float' = 0.7, wl_min_nm: 'float' = 900.0, wl_max_nm: 'float' = 1400.0, n_points: 'int' = 101, include_fresnel: 'bool' = True, extra_absorption=None) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("material_transmittance"))

Verwendung

Transmissionsgrad T(λ) einer planparallelen Platte der Dicke thickness_mm als pairs (λ [nm], T).

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

T = (1 − R)² e^{−αt} / (1 − R² e^{−2αt})(両面の多重反射を足した非コヒーレントの式、R は垂直入射の |(m − 1)/(m + 1)|²、α = 4πk/λ)。include_fresnel=False で内部透過率 e^{−αt} だけにする(硝材カタログの「内部透過率」と同じ量)。厚さ 0 は T = 1 になるが、負や非有限は ValueError。

extra_absorption: 材料の表に無い吸収を足す pairs(λ [nm], α [1/cm])。例: ドープした Si の自由キャリア吸収 silicon_free_carrier_absorption(1e19, "n", ...) をそのまま渡す。格子の全波長を覆わなければ ValueError (外挿しない)、負の α も ValueError。表面の反射 R は材料の n,k のまま(自由キャリアの n の変化は小さいので無視)。

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.

• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.

• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.

• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).

• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.

• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).

• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• 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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• poc_fiber_light_guide — py -3.11 examples/poc_fiber_light_guide.py

• poc_material_optical_library — py -3.11 examples/poc_material_optical_library.py

• poc_nir_silicon_transmission — py -3.11 examples/poc_nir_silicon_transmission.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen pairs als Eingabe)

mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft

Gleiche Kategorie (matprop)

material_table · material_record · material_optical_constants · material_dispersion · material_extinction · material_absorption · material_reflectance · abbe_number


*Provenance: materials.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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