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//! H⁻ 束缚-自由截面 (旧版本)。
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//!
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//! 重构自 TLUSTY `sbfhmi_old.f`
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//!
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//! 负氢离子的束缚-自由光致电离截面。
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/// 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
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/// 截面 (cm²)，如果频率低于阈值则返回 0。
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/// # 备注
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/// 阈值频率 FR0 = 1.8259×10¹⁴ Hz (对应 H⁻ 的束缚能)。
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/// 使用两个不同的多项式拟合：
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/// - 低于 2.111×10¹⁴ Hz: 使用 X = c × (1/FR0 - 1/FR) 的多项式
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/// - 高于 2.111×10¹⁴ Hz: 使用 X = c/FR 的多项式
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pub fn sbfhmi_old(fr: f64) -> f64 {
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const FR0: f64 = 1.8259e14;
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const C: f64 = 2.997925e15; // 光速 (Å/s)
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// 低于阈值
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if fr < FR0 {
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return 0.0;
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}
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if fr < 2.111e14 {
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// 低于 2.111×10¹⁴ Hz 的多项式
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let x = C * (1.0 / FR0 - 1.0 / fr);
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let sbfhmi = (2.69818e-1 + x * (2.2019e-1 + x * (-4.11288e-2 + x * 2.73236e-3)))
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* x
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* 1e-17;
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sbfhmi
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} else {
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// 高于 2.111×10¹⁴ Hz 的多项式
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let x = C / fr;
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let sbfhmi = (6.80133e-3
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+ x * (1.78708e-1 + x * (1.6479e-1 + x * (-2.04842e-2 + x * 5.95244e-4))))
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* 1e-17;
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sbfhmi
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}
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}
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#[cfg(test)]
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mod tests {
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use super::*;
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use approx::assert_relative_eq;
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_below_threshold() {
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// 低于阈值
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let result = sbfhmi_old(1e14);
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assert_relative_eq!(result, 0.0, epsilon = 1e-30);
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_at_threshold() {
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// 在阈值处 (x=0，结果为 0)
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let result = sbfhmi_old(1.8259e14);
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assert_relative_eq!(result, 0.0, epsilon = 1e-30);
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_low_frequency() {
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// 低频区 (1.8259e14 < fr < 2.111e14)
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let result = sbfhmi_old(2.0e14);
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assert!(result > 0.0);
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assert!(result.is_finite());
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_transition() {
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// 在过渡点 (2.111e14)
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let result = sbfhmi_old(2.111e14);
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assert!(result > 0.0);
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assert!(result.is_finite());
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_high_frequency() {
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// 高频区 (fr > 2.111e14)
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let result = sbfhmi_old(5e14);
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assert!(result > 0.0);
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assert!(result.is_finite());
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_visible() {
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// 可见光范围
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let result = sbfhmi_old(5.45e14); // 550 nm
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assert!(result > 0.0);
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assert!(result.is_finite());
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}
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#[test]
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fn test_sbfhmi_old_uv() {
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// 紫外范围
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let result = sbfhmi_old(1e15);
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assert!(result > 0.0);
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assert!(result.is_finite());
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}
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}
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