fullseye

wave_two_slit — MATH `wave` op

データ種: なし → image2d(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_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) (実装を直接呼ぶなら 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)、台帳から引くなら opsmath.get("wave_two_slit"))

使い方

Two-slit interference on a screen — built from the physics, not the fringe formula.

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.

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

型が繋がる次の op(`image2d` を入力に取れる)

wave_fringe_period · abel_inverse_image · abel_revolve · hankel_image · dct_transform · dwt_transform · chebyshev_coeffs_nd · geodesic_heat_grid

同カテゴリ(`wave`)

wave_membrane_mode · wave_mode_frequencies · wave_nodal_lines · wave_fringe_period · wave_grating_orders

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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