//! H⁻ 束缚-自由截面 (旧版本)。
//!
//! 重构自 TLUSTY `sbfhmi_old.f`
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//! 负氢离子的束缚-自由光致电离截面。

/// H⁻ 束缚-自由截面 (旧版本)。
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/// 计算负氢离子的束缚-自由光致电离截面。
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/// # 参数
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/// * `fr` - 频率 (Hz)
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/// # 返回值
///
/// 截面 (cm²)，如果频率低于阈值则返回 0。
///
/// # 备注
///
/// 阈值频率 FR0 = 1.8259×10¹⁴ Hz (对应 H⁻ 的束缚能)。
/// 使用两个不同的多项式拟合：
/// - 低于 2.111×10¹⁴ Hz: 使用 X = c × (1/FR0 - 1/FR) 的多项式
/// - 高于 2.111×10¹⁴ Hz: 使用 X = c/FR 的多项式
pub fn sbfhmi_old(fr: f64) -> f64 {
    const FR0: f64 = 1.8259e14;
    const C: f64 = 2.997925e15; // 光速 (Å/s)

    // 低于阈值
    if fr < FR0 {
        return 0.0;
    }

    if fr < 2.111e14 {
        // 低于 2.111×10¹⁴ Hz 的多项式
        let x = C * (1.0 / FR0 - 1.0 / fr);
        let sbfhmi = (2.69818e-1 + x * (2.2019e-1 + x * (-4.11288e-2 + x * 2.73236e-3)))
            * x
            * 1e-17;
        sbfhmi
    } else {
        // 高于 2.111×10¹⁴ Hz 的多项式
        let x = C / fr;
        let sbfhmi = (6.80133e-3
            + x * (1.78708e-1 + x * (1.6479e-1 + x * (-2.04842e-2 + x * 5.95244e-4))))
            * 1e-17;
        sbfhmi
    }
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;
    use approx::assert_relative_eq;

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_below_threshold() {
        // 低于阈值
        let result = sbfhmi_old(1e14);
        assert_relative_eq!(result, 0.0, epsilon = 1e-30);
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_at_threshold() {
        // 在阈值处 (x=0，结果为 0)
        let result = sbfhmi_old(1.8259e14);
        assert_relative_eq!(result, 0.0, epsilon = 1e-30);
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_low_frequency() {
        // 低频区 (1.8259e14 < fr < 2.111e14)
        let result = sbfhmi_old(2.0e14);
        assert!(result > 0.0);
        assert!(result.is_finite());
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_transition() {
        // 在过渡点 (2.111e14)
        let result = sbfhmi_old(2.111e14);
        assert!(result > 0.0);
        assert!(result.is_finite());
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_high_frequency() {
        // 高频区 (fr > 2.111e14)
        let result = sbfhmi_old(5e14);
        assert!(result > 0.0);
        assert!(result.is_finite());
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_visible() {
        // 可见光范围
        let result = sbfhmi_old(5.45e14); // 550 nm
        assert!(result > 0.0);
        assert!(result.is_finite());
    }

    #[test]
    fn test_sbfhmi_old_uv() {
        // 紫外范围
        let result = sbfhmi_old(1e15);
        assert!(result > 0.0);
        assert!(result.is_finite());
    }
}