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Sandbox Physics

光学 067 · 衍射、Fourier 光学与计算成像

瞳面工程与日冕仪

这套独立初始化的三维装置把中央遮挡望远镜瞳、切趾旁瓣控制、Lyot 日冕仪连成一套完整实验。两个带量纲物理控制量、探针直接拖动、探测器曲线与三项定量检查都会按页面方程重新计算。

交互模型瞳面工程与日冕仪
主要预测 P1\mathcal P_10.500.50
物理尺度 P2\mathcal P_250%50\%
极限检查 V\mathcal V0.00π0.00\pi
模型适用区间模型适用\text{模型适用}

物理教程

怎样研究瞳面工程与日冕仪

背景瞳面工程与日冕仪是一套独立初始化的装置，包含三个相互关联的研究场景：中央遮挡望远镜瞳、切趾旁瓣控制、Lyot 日冕仪。掩模半径与行星角分离度两个控制量直接进入控制关系 I(θ)=∣F{P(r)eiϕ(r)}∣2I(\boldsymbol\theta)=\left|\mathcal F\{P(\mathbf r)e^{i\phi(\mathbf r)}\}\right|^2。适用区间指示器会标明标量、傍轴或采样场假设；矢量与非傍轴效应不在该边界内。

为什么值得理解掩模与切趾器怎样压制恒星，同时不抹掉邻近行星？

先抓重点

核心问题
掩模与切趾器怎样压制恒星，同时不抹掉邻近行星？
一句话直觉
探测器曲线和三项数值读数都由 I(θ)=∣F{P(r)eiϕ(r)}∣2I(\boldsymbol\theta)=\left|\mathcal F\{P(\mathbf r)e^{i\phi(\mathbf r)}\}\right|^2 重新计算。几何尺度与辉光属于表现编码；方程、单位、守恒或极限检查以及适用区间指示器才是定量证据。

核心数学模型

控制关系

I(θ)=∣F{P(r)eiϕ(r)}∣2I(\boldsymbol\theta)=\left|\mathcal F\{P(\mathbf r)e^{i\phi(\mathbf r)}\}\right|^2

实现使用带量纲输入求值，并运行可执行的解析或数值基准。适用区间指示器会标明标量、傍轴或采样场假设；矢量与非傍轴效应不在该边界内。

常见难点

把辉光亮度误当作测量功率

容易误解更亮的电影化轨迹必然代表按比例增加的光功率。

正确理解比较时应读取探测器与归一化读数。辉光刻意采用非线性显示，让微弱结构仍然可见。

动手实验

  1. 01

    场景 1：中央遮挡望远镜瞳

    选择中央遮挡望远镜瞳。先扫动掩模半径并固定行星角分离度，再交换两者；随后拖动场景探针，直接重复第一项扫描。

    应该观察到： 同时读取主要预测、物理尺度、极限检查和适用区间指示器，并记录近似边界发生变化的位置。
  2. 02

    场景 2：切趾旁瓣控制

    选择切趾旁瓣控制。先扫动掩模半径并固定行星角分离度，再交换两者；随后拖动场景探针，直接重复第一项扫描。

    应该观察到： 同时读取主要预测、物理尺度、极限检查和适用区间指示器，并记录近似边界发生变化的位置。
  3. 03

    场景 3：Lyot 日冕仪

    选择Lyot 日冕仪。先扫动掩模半径并固定行星角分离度，再交换两者；随后拖动场景探针，直接重复第一项扫描。

    应该观察到： 同时读取主要预测、物理尺度、极限检查和适用区间指示器，并记录近似边界发生变化的位置。