fullseye

wave_grating_orders — MATH `wave` op

データ種: なし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.wave_grating_orders(pitch_um=1.6, wavelength_nm=550.0, sin_in=0.0, orders=(-2, -1, 1, 2)) (実装を直接呼ぶなら import mathops; mathops.wave_grating_orders(pitch_um=1.6, wavelength_nm=550.0, sin_in=0.0, orders=(-2, -1, 1, 2))、台帳から引くなら opsmath.get("wave_grating_orders"))

使い方

Where a grating sends each order: d (sin_out - sin_in) = m lambda solved for the angle.

The companion to the existing grating_wavelengths (which solves the same identity for lambda): given the pitch and the wavelength, this returns the outgoing direction of each order, and marks the orders that are evanescent — |sin_out| > 1 means that order does not propagate, which is why a CD shows fewer colours at grazing incidence.

★Why this earns its place: the two ops invert one another, so a round trip must return the wavelength it started from; and the angles can be compared against the peak positions of a simulated far field (the existing fraunhofer_pattern of a real grating aperture), which knows nothing about the grating equation.

Returns a table: order, sin_out, angle_deg (NaN when evanescent), propagates.

Raises ValueError: non-positive pitch or wavelength; |sin_in| > 1; order 0 alone with no others (it is always the specular direction — allowed, but a caller asking only for it probably meant something else); non-finite input.

ファミリ共通の入力契約(fail-closed)

mathops の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):

complex 入力は ValueError — float64 への強制変換は虚部を黙って捨てる(numpy は ComplexWarning だけ出して「もっともらしく間違った」実数を返す)。.real/.imag/abs() を明示するか、複素対応の complexops を使う。
masked array(masked 要素あり)は ValueError — マスクを剥がして下の生値を使う暗黙変換を拒否。埋める/落とすを明示する。
NaN/Inf は全入力で ValueError(件数を明示して拒否 — 結果全体に伝播するため)。
形状は厳格: 1-D と 2-D を暗黙昇格・ブロードキャストしない(vector 枠に matrix、matrix 枠に vector は ValueError。reshape を明示する)。
サイズ上限: 行列を取る op と stat_histogram の bins は mathops.MAX_ELEMENTS(2^26 ≈ 6700 万要素)超で ValueError。

詳しい使い方ガイド

math_metrology ファミリガイド

参考(サンプルデータ・文献)

サンプルデータカタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

poc_beats_fringes_and_screens — py -3.11 examples/poc_beats_fringes_and_screens.py
poc_spectrometer_illumination — py -3.11 examples/poc_spectrometer_illumination.py

型が繋がる次の op(`table` を入力に取れる)

dynsys_poincare_section · dwt_inverse · chebyshev_eval_nd

同カテゴリ(`wave`)

wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_two_slit · wave_fringe_period

Provenance: mathops.py — MATH operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。

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