1.1.1 矩形函数
2026年01月15日
1.1.1 矩形函数
一维矩形函数(Rectangle Function)定义为

式中,a>0,其函数图形如图1.1.1所示。

图1.1.1 一维矩形函数
该函数以坐标原点为中心,在宽度为a的区间内其值等于1,其他地方处处为0。
在时间域中,当用x代表时间变量时,光学中可以用一维矩形函数来描写照相机快门,定义式(1.1.1)中的a便是曝光时间;在空间域中,可以用该函数来描述无限大不透明屏上单缝的透过率,故一维矩形函数也称为门函数(Gating Function)。同时,它与某函数相乘后,可限制该函数自变量的取值范围,起到截取函数的作用。例如,乘积cos x·rect
表示余弦函数只出现在区间
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二维矩形函数的定义为

式中,a>0,b>0。
该函数可视为两个一维矩形函数的乘积,它在xOy平面上以原点为中心的a×b矩形区域内,函数值为1,在其他地方处处为0,如图1.1.2所示。二维矩形函数可用来描述无限大不透明屏上矩形孔的透过率。

图1.1.2 二维矩形函数