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	<title>Appendix/CGH/ParallelAperturesConsolidate - Revision history</title>
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	<updated>2026-05-09T02:34:58Z</updated>
	<subtitle>Revision history for this page on the wiki</subtitle>
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		<id>https://tohline.education/SelfGravitatingFluids/index.php?title=Appendix/CGH/ParallelAperturesConsolidate&amp;diff=1082&amp;oldid=prev</id>
		<title>Jet53man: Created page with &quot;__FORCETOC__ &lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&gt; &lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&gt; =CGH:  Consolidate Expressions Regarding Parallel Apertures=  ==One-...&quot;</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://tohline.education/SelfGravitatingFluids/index.php?title=Appendix/CGH/ParallelAperturesConsolidate&amp;diff=1082&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2021-07-26T17:46:34Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Created page with &amp;quot;__FORCETOC__ &amp;lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&amp;gt; &amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt; =CGH:  Consolidate Expressions Regarding Parallel Apertures=  ==One-...&amp;quot;&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;New page&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;__FORCETOC__ &amp;lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt;&lt;br /&gt;
=CGH:  Consolidate Expressions Regarding Parallel Apertures=&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==One-dimensional Apertures==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
From our accompanying discussion of the [[Appendix/CGH/ParallelApertures#Utility_of_FFT_Techniques|&amp;#039;&amp;#039;Utility of FFT Techniques&amp;#039;&amp;#039;]], we start with the most general expression for the amplitude at one point on an image screen, namely,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\sum_j&lt;br /&gt;
a_j e^{i(2\pi D_j/\lambda + \phi_j)} &lt;br /&gt;
\, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
and, assuming that &amp;lt;math&amp;gt;~|Y_j/L| \ll 1&amp;lt;/math&amp;gt; for all &amp;lt;math&amp;gt;~j&amp;lt;/math&amp;gt;, deduce that,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\sum_j&lt;br /&gt;
a_j e^{i[ 2\pi L/\lambda + \phi_j]}\biggl[ \cos\biggl(\frac{2\pi y_1 Y_j}{\lambda L} \biggr) - i  \sin\biggl(\frac{2\pi y_1 Y_j}{\lambda L} \biggr) \biggr]&lt;br /&gt;
\, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where, &lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~L&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
Z \biggl[1 + \frac{y_1^2}{Z^2}  \biggr]^{1 / 2} \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;span id=&amp;quot;FocalPoint&amp;quot;&amp;gt;Note that&amp;lt;/span&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt;~L&amp;lt;/math&amp;gt; is formally a function of &amp;lt;math&amp;gt;~y_1&amp;lt;/math&amp;gt;, but in most of what follows it will be reasonable to assume, &amp;lt;math&amp;gt;~L \approx Z&amp;lt;/math&amp;gt;.  Notice, as well, that this last approximate expression for the (complex) amplitude at the image screen may be rewritten in the form that will be referred to as our,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;th align=&amp;quot;center&amp;quot; colspan=&amp;quot;3&amp;quot;&amp;gt;Focal-Point Expression&amp;lt;/th&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda }  \sum_j  a_j e^{i \phi_j}   \cdot e^{-i \Theta_j } &lt;br /&gt;
\, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\Theta_j&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\biggl(\frac{2\pi y_1 Y_j}{\lambda L} \biggr) \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===Case 1===&lt;br /&gt;
In a related accompanying derivation titled, [[Appendix/CGH/ParallelApertures#Analytic_Result|&amp;#039;&amp;#039;Analytic Result&amp;#039;&amp;#039;]], we made the substitution,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~a_j &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\rightarrow&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~a_0(Y) dY = a_0(\Theta) \biggl[ \frac{w}{2\beta_1} \biggr] d\Theta \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\frac{1}{\beta_1}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\frac{\lambda L}{\pi y_1w}  \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
and changed the summation to an integration, obtaining,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ &lt;br /&gt;
e^{i 2\pi L/\lambda }\biggl[ \frac{w}{2\beta_1} \biggr]  \int a_0(\Theta) e^{i\phi(\Theta)} \cdot  e^{-i \Theta } d\Theta &lt;br /&gt;
\, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
If we assume that both &amp;lt;math&amp;gt;~a_0&amp;lt;/math&amp;gt; and &amp;lt;math&amp;gt;~\phi&amp;lt;/math&amp;gt; are independent of position along the aperture, and that the aperture &amp;amp;#8212; and, hence the integration &amp;amp;#8212; extends from &amp;lt;math&amp;gt;~Y_2 = -w/2&amp;lt;/math&amp;gt; to &amp;lt;math&amp;gt;~Y_1 = +w/2&amp;lt;/math&amp;gt;, we have shown that this last expression can be evaluated analytically to give,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ &lt;br /&gt;
e^{i [2\pi L/\lambda + \phi] }\biggl[ \frac{a_0 w}{2\beta_1} \biggr]  \int_{\Theta_2}^{\Theta_1} e^{-i \Theta } d\Theta &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ &lt;br /&gt;
e^{i [2\pi L/\lambda + \phi] } \cdot a_0 w ~\mathrm{sinc}(\beta_1) \, . &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
We need to explicitly demonstrate that an evaluation of our [[#FocalPoint|Focal-Point Expression]] with &amp;lt;math&amp;gt;~a_j = 1&amp;lt;/math&amp;gt;, gives this last sinc-function expression, to within a multiplicative factor of, something like, &amp;lt;math&amp;gt;~j_\mathrm{max}&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===Case 2===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In our accompanying discussion of the [[Appendix/Ramblings/FourierSeries|Fourier Series]], we have shown that a square wave can be constructed from the expression,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot; id=&amp;quot;StandardExpression&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~f(x)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
\frac{c}{L} + \sum_{n=1}^{\infty} \biggl( \frac{2}{n\pi} \biggr) \sin \biggl( \frac{n\pi c}{L} \biggr) \cos \biggl(\frac{n\pi x}{L}\biggr) &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
\frac{2c}{L}\biggl\{\frac{1}{2} + \sum_{n=1}^{\infty} \mathrm{sinc} \biggl( \frac{n\pi c}{L} \biggr) \cos \biggl(\frac{n\pi x}{L}\biggr) \biggr\} \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Can we make this look like our [[#FocalPoint|above, Focal-Point Expression]]?  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Let&amp;#039;s start by setting&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~Y_j&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\frac{j\cdot w}{(j_\mathrm{max}-1)} - \frac{w}{2} \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
for &amp;lt;math&amp;gt;~0 \le j \le (j_\mathrm{max}-1)&amp;lt;/math&amp;gt;, in which case,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\Theta_j&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
\frac{2\pi y_1}{\lambda L} \biggl[ \frac{j\cdot w}{(j_\mathrm{max}-1)} - \frac{w}{2} \biggr] &lt;br /&gt;
= \frac{2\pi y_1}{\lambda L} \biggl[ \frac{j\cdot w}{(j_\mathrm{max}-1)} \biggr] - \frac{2\pi y_1}{\lambda L} \biggl[ \frac{w}{2} \biggr]&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
j \biggl[ \frac{2\pi y_1 w}{(j_\mathrm{max}-1) \lambda L} \biggr] - \frac{\pi y_1 w }{\lambda L} &lt;br /&gt;
= \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max} - 1} - 1 \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L}&lt;br /&gt;
\, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
j \cdot \Delta\Theta - \frac{(j_\mathrm{max} -1)}{2} \Delta\Theta&lt;br /&gt;
\, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where,&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\Delta\Theta \equiv  \frac{\pi y_1}{\mathfrak{L}}  \, ,&amp;lt;/math&amp;gt; &amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp; and &amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp; &amp;lt;math&amp;gt;~\mathfrak{L} \equiv \biggl[ \frac{(j_\mathrm{max}-1) \lambda L}{2w} \biggr] \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
This means that &amp;lt;math&amp;gt;~\Theta_{i} = - \Theta_{( j_\mathrm{max} - 1 - i )}&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
The key  expression under the summation therefore becomes,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~a_j e^{i \phi_j}   \cdot e^{-i \Theta_j }  &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~~a_j e^{i \phi_j}   \cdot \biggl[ \cos \biggl( \frac{j\pi y_1}{\mathfrak{L}}- \Theta_0 \biggr) - i \sin \biggl( \frac{j\pi y_1}{\mathfrak{L}}- \Theta_0  \biggr) \biggr] \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where,&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\Theta_0 \equiv  \frac{(j_\mathrm{max} - 1)}{2} \cdot \pi y_1 \biggl[ \frac{2w}{(j_\mathrm{max}-1) \lambda L} \biggr] = \frac{\pi y_1 w}{\lambda L} \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Now, what is the argument of the sinc function?  By default, it needs to be something along the lines of,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\frac{j \pi c}{\mathfrak{L}}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~j \pi c \biggl[ \frac{2w}{(j_\mathrm{max}-1) \lambda L} \biggr] \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Then, as &amp;lt;math&amp;gt;~j&amp;lt;/math&amp;gt; varies from &amp;lt;math&amp;gt;~0&amp;lt;/math&amp;gt; to &amp;lt;math&amp;gt;~(j_\mathrm{max} - 1)&amp;lt;/math&amp;gt;, the argument goes from &amp;lt;math&amp;gt;~0&amp;lt;/math&amp;gt; to &amp;lt;math&amp;gt;~[2\pi w c/(\lambda L)]&amp;lt;/math&amp;gt;.  In an effort to make the function exhibit reflection symmetry as we move from one side of the aperture to the next, let&amp;#039;s subtract half of this upper limit; that is, let&amp;#039;s modify the argument of the sinc function to read,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\frac{j \pi c}{\mathfrak{L}} - \frac{\pi w c}{\lambda L}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
j \pi c \biggl[ \frac{2w}{(j_\mathrm{max}-1) \lambda L} \biggr]  - \frac{\pi w c}{\lambda L}&lt;br /&gt;
= \biggl[ \frac{2j}{j_\mathrm{max}-1}  - 1\biggr]\biggl[ \frac{\pi w c}{\lambda L} \biggr]  \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
This means that in our [[#FocalPoint|above, Focal-Point Expression]] we want to set,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~a_j&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
\mathrm{sinc} \biggl[ \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max}-1}  - 1 \biggr) \frac{\pi w c}{\lambda L} \biggr] \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
This therefore gives the following,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;th align=&amp;quot;center&amp;quot; colspan=&amp;quot;3&amp;quot;&amp;gt;Focal-Point Expression for a Square Wave&amp;lt;/th&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda }  \sum_{j=0}^{j_\mathrm{max}-1}  e^{i \phi_j}  \cdot~&lt;br /&gt;
\mathrm{sinc} \biggl[ \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max}-1}  - 1 \biggr) \frac{\pi w c}{\lambda L} \biggr] &lt;br /&gt;
\biggl\{ \cos \biggl[ \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max} - 1} - 1 \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L} \biggr] - i \sin \biggl[ \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max} - 1} - 1 \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L}  \biggr] &lt;br /&gt;
\biggr\} \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
This exhibits a very desirable feature:  Both the sinc function and the sine function &amp;amp;#8212; and, hence, also their product &amp;amp;#8212; have reflection symmetry about the summation index, &amp;lt;math&amp;gt;~j = (j_\mathrm{max}-1)/2&amp;lt;/math&amp;gt;.  As a result, if the overall phase factor, &amp;lt;math&amp;gt;~e^{i \phi_j}&amp;lt;/math&amp;gt;, behaves in an appropriately simple way &amp;amp;#8212; for example, if it is zero everywhere &amp;amp;#8212; then under the summation the sine term will sum to zero and leave only the desired &amp;amp;#8212; and &amp;#039;&amp;#039;real&amp;#039;&amp;#039; &amp;amp;#8212; product, &amp;lt;math&amp;gt;~\mathrm{sinc} \times \cos&amp;lt;/math&amp;gt;.  Try this out in Excel to see if it works!&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
This could use a little more manipulation.  Let&amp;#039;s define the alternate summation index,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~n&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{1}{2} \biggl[ j_\mathrm{max}-1 \biggr] \biggl( \frac{2j}{j_\mathrm{max}-1}  - 1 \biggr) \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
in which case we can write,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda }  \sum_{n~=~-(j_\mathrm{max} - 1)/2}^{+(j_\mathrm{max} - 1)/2}  e^{i \phi_j}  \cdot~&lt;br /&gt;
\mathrm{sinc} \biggl[ \biggl( \frac{2n}{ j_\mathrm{max}-1} \biggr) \frac{\pi w c}{\lambda L} \biggr] &lt;br /&gt;
\biggl\{ \cos \biggl[ \biggl( \frac{2n}{ j_\mathrm{max}-1} \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L} \biggr] - i \sin \biggl[ \biggl( \frac{2n}{ j_\mathrm{max}-1} \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L}  \biggr] &lt;br /&gt;
\biggr\} &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda }   e^{i \phi_{j=0} }&lt;br /&gt;
~+~e^{i 2\pi L/\lambda }  \sum_{n~=~1}^{+(j_\mathrm{max} - 1)/2}  2e^{i \phi_j}  \cdot~&lt;br /&gt;
\mathrm{sinc} \biggl[ \biggl( \frac{2n}{ j_\mathrm{max}-1} \biggr) \frac{\pi w c}{\lambda L} \biggr] &lt;br /&gt;
~ \cos \biggl[ \biggl( \frac{2n}{ j_\mathrm{max}-1} \biggr) \frac{\pi y_1 w }{\lambda L} \biggr]  &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda }   e^{i \phi_{j=0} }&lt;br /&gt;
~+~e^{i 2\pi L/\lambda }  \sum_{n~=~1}^{+(j_\mathrm{max} - 1)/2}  2e^{i \phi_j}  \cdot~&lt;br /&gt;
\mathrm{sinc} \biggl(\frac{\pi n c}{\mathfrak{L} } \biggr) &lt;br /&gt;
~ \cos \biggl(  \frac{n \pi y_1 }{\mathfrak{L} } \biggr)  &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ e^{i 2\pi L/\lambda } \biggl(\frac{\mathfrak{L}}{c} \biggr) \biggl\{   e^{i \phi_{j=0} }  \biggl(\frac{c}{\mathfrak{L}} \biggr)&lt;br /&gt;
~+~ \sum_{n~=~1}^{+(j_\mathrm{max} - 1)/2}  e^{i \phi_j}  \cdot~&lt;br /&gt;
\biggl(\frac{ 2  }{\pi n } \biggr) \sin \biggl(\frac{\pi n c}{\mathfrak{L} } \biggr) &lt;br /&gt;
~ \cos \biggl(  \frac{n \pi y_1 }{\mathfrak{L} } \biggr)  \biggr\}&lt;br /&gt;
\, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Finally, recalling that,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~L&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\equiv&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
Z \biggl[1 + \frac{y_1^2}{Z^2}  \biggr]^{1 / 2} \approx Z \biggl[1 + \frac{1}{2}\frac{y_1^2}{Z^2}  \biggr] = Z + \frac{y_1^2}{2Z}  \, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
let&amp;#039;s set &amp;amp;hellip;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~e^{i\phi_j}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
e^{-i2\pi Z/\lambda}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\Rightarrow ~~~ e^{i2\pi L/\lambda} \cdot e^{i\phi_j}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~&lt;br /&gt;
e^{i2\pi (L-Z)/\lambda} \approx e^{i\pi y_1^2/(\lambda Z)} = \cos\biggl( \frac{\pi y_1^2}{\lambda Z} \biggr) + i \sin \biggl( \frac{\pi y_1^2}{\lambda Z} \biggr) \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
As a result, we have,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~A(y_1)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~\approx&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~ \biggl[ \cos\biggl( \frac{\pi y_1^2}{\lambda Z} \biggr) + i \sin \biggl( \frac{\pi y_1^2}{\lambda Z} \biggr) \biggr] \biggl(\frac{\mathfrak{L}}{c} \biggr) \biggl\{  \biggl(\frac{c}{\mathfrak{L}} \biggr)&lt;br /&gt;
~+~ \sum_{n~=~1}^{+(j_\mathrm{max} - 1)/2}  &lt;br /&gt;
\biggl(\frac{ 2  }{\pi n } \biggr) \sin \biggl(\frac{\pi n c}{\mathfrak{L} } \biggr) &lt;br /&gt;
~ \cos \biggl(  \frac{n \pi y_1 }{\mathfrak{L} } \biggr)  \biggr\}&lt;br /&gt;
\, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Therefore, a clean square wave will appear only if &amp;lt;math&amp;gt;~[\pi y_1^2/(\lambda Z)] \ll 1&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=See Also=&lt;br /&gt;
* Updated [[Appendix/Ramblings#Computer-Generated_Holography|Table of Contents]]&lt;br /&gt;
* Tohline, J. E., (2008) Computing in Science &amp;amp;amp; Engineering, vol. 10, no. 4, pp. 84-85 &amp;amp;#8212; &amp;#039;&amp;#039;Where is My Digital Holographic Display?&amp;#039;&amp;#039; [ [http://www.phys.lsu.edu/~tohline/CiSE/CiSE2008.Vol10No4.pdf PDF] ]&lt;br /&gt;
* [https://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction Diffraction] (Wikipedia)&lt;br /&gt;
* Various Google hits:&lt;br /&gt;
** [http://labman.phys.utk.edu/phys222core/modules/m9/diffraction.htm Single Slit Diffraction] (University of Tennessee, Knoxville)&lt;br /&gt;
** [http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/light/single-slit-diffraction.html Diffraction from a Single Slit; Young&amp;#039;s Experiment with Finite Slits] (University of New South Wales, Sydney, Australia)&lt;br /&gt;
** [http://www.math.ubc.ca/~cass/courses/m309-03a/m309-projects/krzak/ Single Slit Diffraction Pattern of Light] (University of British Columbia, Canada)&lt;br /&gt;
** [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/sinslit.html Fraunhofer Single Slit] (Georgia State University)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{ SGFfooter }}&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Jet53man</name></author>
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