<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE document PUBLIC "-//CNX//DTD CNXML 0.5 plus MathML//EN" "http://cnx.rice.edu/technology/cnxml/schema/dtd/0.5/cnxml_mathml.dtd">
<document xmlns="http://cnx.rice.edu/cnxml" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="id7023029">
  <name>Diffraction from a Rectangular Aperture</name>
  <metadata>
  <md:version>1.2</md:version>
  <md:created>2005/11/07 16:28:57 US/Central</md:created>
  <md:revised>2005/11/14 13:18:21.686 US/Central</md:revised>
  <md:authorlist>
      <md:author id="padley">
      <md:firstname>Paul</md:firstname>
      
      <md:surname>Padley</md:surname>
      <md:email>padley@rice.edu</md:email>
    </md:author>
  </md:authorlist>

  <md:maintainerlist>
    <md:maintainer id="padley">
      <md:firstname>Paul</md:firstname>
      
      <md:surname>Padley</md:surname>
      <md:email>padley@rice.edu</md:email>
    </md:maintainer>
  </md:maintainerlist>
  
  <md:keywordlist>
    <md:keyword>aperture</md:keyword>
    <md:keyword>diffraction</md:keyword>
    <md:keyword>rectangular</md:keyword>
    <md:keyword>rectangular aperture</md:keyword>
  </md:keywordlist>

  <md:abstract>Derive the expression for diffraction from a rectangular aperture.</md:abstract>
</metadata>
  <content>
<section id="id46036806">
<name/>
<para id="id2613749">
   We consider diffraction from apertures other than a slit. For example consider
   a rectangular aperture as shown below. If
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mover accent="true">
         <m:msub>
           <m:mi>ɛ</m:mi>
           <m:mi>A</m:mi>
         </m:msub>
         <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
       </m:mover>
     </m:mrow>
   </m:math>
   is the source strength per unit area (assumed to be constant over the entire
   area in this example) and
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>d</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mi>S</m:mi>
       </m:mrow>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>y</m:mi>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>z</m:mi>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   is an infinitesmal area at a point in the aperture then we have:
</para>
<para id="id2612178">
   

   <figure id="id48206105"><media type="image/png" src="RectangularAperture.png"/></figure>

<m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>d</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mover accent="true">
           <m:mi>E</m:mi>
           <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
         </m:mover>
       </m:mrow>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mover accent="true">
             <m:msub>
               <m:mi>ɛ</m:mi>
               <m:mi>A</m:mi>
             </m:msub>
             <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
           </m:mover>
           <m:mi>r</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mi>e</m:mi>
           <m:mrow>
             <m:mi>i</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>k</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>r</m:mi>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>ω</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>t</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
             </m:mrow>
           </m:mrow>
         </m:msup>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>y</m:mi>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>z</m:mi>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id7209680">
   We see from the figure that
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mi>r</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
         <m:mrow>
           <m:msup>
             <m:mi>x</m:mi>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
           <m:mo form="infix">+</m:mo>
           <m:msup>
             <m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mi>Y</m:mi>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mi>y</m:mi>
               </m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
             </m:mrow>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
           <m:mo form="infix">+</m:mo>
           <m:msup>
             <m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mi>Z</m:mi>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mi>z</m:mi>
               </m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
             </m:mrow>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
         </m:mrow>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and that
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:msup>
           <m:mi>R</m:mi>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
         <m:mo form="infix">=</m:mo>
         <m:mrow>
           <m:msup>
             <m:mi>x</m:mi>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
           <m:mo form="infix">+</m:mo>
           <m:msup>
             <m:mi>Y</m:mi>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
           <m:mo form="infix">+</m:mo>
           <m:msup>
             <m:mi>Z</m:mi>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:msup>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
       <m:mtext>.</m:mtext>
     </m:mrow>
   </m:math>
   Thus we use
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:msup>
         <m:mi>x</m:mi>
         <m:mn>2</m:mn>
       </m:msup>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:msup>
           <m:mi>R</m:mi>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
         <m:mo form="infix">−</m:mo>
         <m:msup>
           <m:mi>Y</m:mi>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
         <m:mo form="infix">−</m:mo>
         <m:msup>
           <m:mi>Z</m:mi>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   to write
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mi>r</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:msup>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mrow>
             <m:msup>
               <m:mi>R</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>Y</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>Z</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>Y</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>y</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>y</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>Y</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>Z</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>z</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>z</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>Z</m:mi>
             </m:mrow>
           </m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mrow>
           <m:mn>1</m:mn>
           <m:mo form="infix">/</m:mo>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:mrow>
       </m:msup>
     </m:mrow>
   </m:math>
   or
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mi>r</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:msup>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mrow>
             <m:msup>
               <m:mi>R</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>Y</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>y</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mo form="infix">−</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>Z</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>z</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>y</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
             <m:mo form="infix">+</m:mo>
             <m:msup>
               <m:mi>z</m:mi>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:msup>
           </m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mrow>
           <m:mn>1</m:mn>
           <m:mo form="infix">/</m:mo>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:mrow>
       </m:msup>
     </m:mrow>
   </m:math>
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>r</m:mi>
         <m:mo form="infix">=</m:mo>
         <m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
           <m:mo/>
           <m:msup>
             <m:mrow>
               <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mn>1</m:mn>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mn>2</m:mn>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>Y</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mrow>
                     <m:mi>y</m:mi>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:msup>
                       <m:mi>R</m:mi>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:msup>
                   </m:mrow>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mn>2</m:mn>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>Z</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mrow>
                     <m:mi>z</m:mi>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:msup>
                       <m:mi>R</m:mi>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:msup>
                   </m:mrow>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">+</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:msup>
                         <m:mi>y</m:mi>
                         <m:mn>2</m:mn>
                       </m:msup>
                       <m:mo form="infix">+</m:mo>
                       <m:msup>
                         <m:mi>z</m:mi>
                         <m:mn>2</m:mn>
                       </m:msup>
                     </m:mrow>
                     <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                   </m:mrow>
                   <m:mo form="infix">/</m:mo>
                   <m:msup>
                     <m:mi>R</m:mi>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:msup>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
               <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mn>1</m:mn>
               <m:mo form="infix">/</m:mo>
               <m:mn>2</m:mn>
             </m:mrow>
           </m:msup>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
       <m:mtext>.</m:mtext>
     </m:mrow>
   </m:math>
   We are only considering Fraunhofer diffraction so
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>R</m:mi>
       <m:mo form="infix">,</m:mo>
       <m:mi>Z</m:mi>
       <m:mo form="infix">,</m:mo>
       <m:mi>Y</m:mi>
     </m:mrow>
   </m:math>
   are much larger than
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>y</m:mi>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>z</m:mi>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and we can rewrite
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mi>r</m:mi>
       <m:mo form="infix">≈</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mi>R</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>1</m:mn>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mn>2</m:mn>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>Y</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>y</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">+</m:mo>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>Z</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>z</m:mi>
                       </m:mrow>
                     </m:mrow>
                     <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                   </m:mrow>
                   <m:mo form="infix">/</m:mo>
                   <m:msup>
                     <m:mi>R</m:mi>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:msup>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
           </m:mrow>
           <m:mrow>
             <m:mn>1</m:mn>
             <m:mo form="infix">/</m:mo>
             <m:mn>2</m:mn>
           </m:mrow>
         </m:msup>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and then finally expanding using the binomial theorem and taking only the most
   significant terms
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>r</m:mi>
         <m:mo form="infix">≈</m:mo>
         <m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
           <m:mo/>
           <m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>1</m:mn>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>Y</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>y</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">+</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>Z</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>z</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">/</m:mo>
                 <m:msup>
                   <m:mi>R</m:mi>
                   <m:mn>2</m:mn>
                 </m:msup>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
           </m:mrow>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
       <m:mtext>.</m:mtext>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id2613608">
   So we have
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>d</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mover accent="true">
           <m:mi>E</m:mi>
           <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
         </m:mover>
       </m:mrow>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mover accent="true">
             <m:msub>
               <m:mi>ɛ</m:mi>
               <m:mi>A</m:mi>
             </m:msub>
             <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
           </m:mover>
           <m:mi>r</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mi>e</m:mi>
           <m:mrow>
             <m:mi>i</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>k</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>r</m:mi>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>ω</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>t</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
             </m:mrow>
           </m:mrow>
         </m:msup>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>y</m:mi>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>z</m:mi>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   or using the fact that
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>R</m:mi>
     </m:mrow>
   </m:math>
   is large
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>d</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mover accent="true">
           <m:mi>E</m:mi>
           <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
         </m:mover>
       </m:mrow>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mover accent="true">
             <m:msub>
               <m:mi>ɛ</m:mi>
               <m:mi>A</m:mi>
             </m:msub>
             <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
           </m:mover>
           <m:mi>R</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mi>e</m:mi>
           <m:mrow>
             <m:mi>i</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>k</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>r</m:mi>
                 </m:mrow>
                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>ω</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>t</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
             </m:mrow>
           </m:mrow>
         </m:msup>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>y</m:mi>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
           <m:mi>z</m:mi>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   which we integrate to get the field
</para>
<para id="id2615554">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mstyle displaystyle="true">
         <m:mtable>
           <m:mtr>
             <m:mtd groupalign="right left">
               <m:maligngroup/>
               <m:mrow>
                 <m:mover accent="true">
                   <m:mi>E</m:mi>
                   <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
                 </m:mover>
                 <m:maligngroup/>
                 <m:mo form="infix">=</m:mo>
                 <m:mrow>
                   <m:msubsup>
                     <m:mo form="prefix" largeop="true">∫</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                         <m:mi>b</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                         <m:mi>b</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                   </m:msubsup>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:msubsup>
                         <m:mo form="prefix" largeop="true">∫</m:mo>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                             <m:mi>a</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mn>2</m:mn>
                         </m:mrow>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                             <m:mi>a</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mn>2</m:mn>
                         </m:mrow>
                       </m:msubsup>
                       <m:mrow>
                         <m:mfrac>
                           <m:mover accent="true">
                             <m:msub>
                               <m:mi>ɛ</m:mi>
                               <m:mi>A</m:mi>
                             </m:msub>
                             <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
                           </m:mover>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mfrac>
                         <m:mo/>
                         <m:msup>
                           <m:mi>e</m:mi>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>i</m:mi>
                             <m:mo/>
                             <m:mrow>
                               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                               <m:mrow>
                                 <m:mrow>
                                   <m:mi>k</m:mi>
                                   <m:mo/>
                                   <m:mi>r</m:mi>
                                 </m:mrow>
                                 <m:mo form="infix">−</m:mo>
                                 <m:mrow>
                                   <m:mi>ω</m:mi>
                                   <m:mo/>
                                   <m:mi>t</m:mi>
                                 </m:mrow>
                               </m:mrow>
                               <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                             </m:mrow>
                           </m:mrow>
                         </m:msup>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
                           <m:mi>z</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
                       <m:mi>y</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:mtd>
           </m:mtr>
           <m:mtr>
             <m:mtd groupalign="right left">
               <m:maligngroup/>
               <m:maligngroup/>
               <m:mo form="infix">=</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mfrac>
                   <m:mrow>
                     <m:mover accent="true">
                       <m:msub>
                         <m:mi>ɛ</m:mi>
                         <m:mi>A</m:mi>
                       </m:msub>
                       <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
                     </m:mover>
                     <m:mo/>
                     <m:msup>
                       <m:mi>e</m:mi>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>i</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                           <m:mrow>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>k</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>R</m:mi>
                             </m:mrow>
                             <m:mo form="infix">−</m:mo>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>ω</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>t</m:mi>
                             </m:mrow>
                           </m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:msup>
                   </m:mrow>
                   <m:mi>R</m:mi>
                 </m:mfrac>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:msubsup>
                     <m:mo form="prefix" largeop="true">∫</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                         <m:mi>a</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                         <m:mi>a</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                   </m:msubsup>
                   <m:mrow>
                     <m:msup>
                       <m:mi>e</m:mi>
                       <m:mrow>
                         <m:mrow>
                           <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                           <m:mi>i</m:mi>
                         </m:mrow>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>k</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>y</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>Y</m:mi>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:msup>
                     <m:mo/>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
                       <m:mi>y</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                 </m:mrow>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:msubsup>
                     <m:mo form="prefix" largeop="true">∫</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                         <m:mi>b</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                         <m:mi>b</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo form="infix">/</m:mo>
                       <m:mn>2</m:mn>
                     </m:mrow>
                   </m:msubsup>
                   <m:mrow>
                     <m:msup>
                       <m:mi>e</m:mi>
                       <m:mrow>
                         <m:mrow>
                           <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                           <m:mi>i</m:mi>
                         </m:mrow>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>k</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>z</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>Z</m:mi>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:msup>
                     <m:mo/>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">ⅆ</m:mo>
                       <m:mi>z</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:mtd>
           </m:mtr>
           <m:mtr>
             <m:mtd groupalign="right left">
               <m:maligngroup/>
               <m:maligngroup/>
               <m:mo form="infix">=</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mfrac>
                   <m:mrow>
                     <m:mover accent="true">
                       <m:msub>
                         <m:mi>ɛ</m:mi>
                         <m:mi>A</m:mi>
                       </m:msub>
                       <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
                     </m:mover>
                     <m:mo/>
                     <m:msup>
                       <m:mi>e</m:mi>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>i</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                           <m:mrow>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>k</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>R</m:mi>
                             </m:mrow>
                             <m:mo form="infix">−</m:mo>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>ω</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>t</m:mi>
                             </m:mrow>
                           </m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:msup>
                   </m:mrow>
                   <m:mi>R</m:mi>
                 </m:mfrac>
                 <m:mo/>
                 <m:msubsup>
                   <m:mrow>
                     <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
                     <m:mfrac>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                             <m:mi>i</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>y</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Y</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mi>R</m:mi>
                           </m:mrow>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                       <m:mrow>
                         <m:mrow>
                           <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                           <m:mi>i</m:mi>
                         </m:mrow>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>k</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>Y</m:mi>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:mfrac>
                     <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">|</m:mo>
                   </m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                       <m:mi>a</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                       <m:mi>a</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:mrow>
                 </m:msubsup>
                 <m:mo/>
                 <m:msubsup>
                   <m:mrow>
                     <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
                     <m:mfrac>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                             <m:mi>i</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>z</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Z</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mi>R</m:mi>
                           </m:mrow>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                       <m:mrow>
                         <m:mrow>
                           <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                           <m:mi>i</m:mi>
                         </m:mrow>
                         <m:mo/>
                         <m:mi>k</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>Z</m:mi>
                           <m:mo form="infix">/</m:mo>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:mfrac>
                     <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">|</m:mo>
                   </m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                       <m:mi>b</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mo form="prefix">+</m:mo>
                       <m:mi>b</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">/</m:mo>
                     <m:mn>2</m:mn>
                   </m:mrow>
                 </m:msubsup>
               </m:mrow>
             </m:mtd>
           </m:mtr>
           <m:mtr>
             <m:mtd groupalign="right left">
               <m:maligngroup/>
               <m:maligngroup/>
               <m:mo form="infix">=</m:mo>
               <m:mrow>
                 <m:mfrac>
                   <m:mrow>
                     <m:mover accent="true">
                       <m:msub>
                         <m:mi>ɛ</m:mi>
                         <m:mi>A</m:mi>
                       </m:msub>
                       <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
                     </m:mover>
                     <m:mo/>
                     <m:msup>
                       <m:mi>e</m:mi>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>i</m:mi>
                         <m:mo/>
                         <m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                           <m:mrow>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>k</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>R</m:mi>
                             </m:mrow>
                             <m:mo form="infix">−</m:mo>
                             <m:mrow>
                               <m:mi>ω</m:mi>
                               <m:mo/>
                               <m:mi>t</m:mi>
                             </m:mrow>
                           </m:mrow>
                           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                         </m:mrow>
                       </m:mrow>
                     </m:msup>
                   </m:mrow>
                   <m:mi>R</m:mi>
                 </m:mfrac>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
                   <m:mfrac>
                     <m:mrow>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                             <m:mi>i</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>a</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Y</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mn>2</m:mn>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                       <m:mo form="infix">−</m:mo>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>i</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>a</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Y</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mn>2</m:mn>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                         <m:mi>i</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>Y</m:mi>
                         <m:mo form="infix">/</m:mo>
                         <m:mi>R</m:mi>
                       </m:mrow>
                     </m:mrow>
                   </m:mfrac>
                   <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
                 </m:mrow>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
                   <m:mfrac>
                     <m:mrow>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mrow>
                             <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                             <m:mi>i</m:mi>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>b</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Z</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mn>2</m:mn>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                       <m:mo form="infix">−</m:mo>
                       <m:msup>
                         <m:mi>e</m:mi>
                         <m:mrow>
                           <m:mi>i</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>k</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>b</m:mi>
                           <m:mo/>
                           <m:mrow>
                             <m:mi>Z</m:mi>
                             <m:mo form="infix">/</m:mo>
                             <m:mn>2</m:mn>
                           </m:mrow>
                           <m:mo/>
                           <m:mi>R</m:mi>
                         </m:mrow>
                       </m:msup>
                     </m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mrow>
                         <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                         <m:mi>i</m:mi>
                       </m:mrow>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mrow>
                         <m:mi>Z</m:mi>
                         <m:mo form="infix">/</m:mo>
                         <m:mi>R</m:mi>
                       </m:mrow>
                     </m:mrow>
                   </m:mfrac>
                   <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:mtd>
           </m:mtr>
         </m:mtable>
       </m:mstyle>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id7317129">
   Now lets define
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>α</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mi>k</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mi>a</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mi>Y</m:mi>
           <m:mo form="infix">/</m:mo>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mi>R</m:mi>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>β</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mi>k</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mi>b</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mi>Z</m:mi>
           <m:mo form="infix">/</m:mo>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mi>R</m:mi>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mi>β</m:mi>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mi>k</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mi>b</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mi>Z</m:mi>
           <m:mo form="infix">/</m:mo>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mi>R</m:mi>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
   and we see that
</para>
<para id="id7313887">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mover accent="true">
         <m:mi>E</m:mi>
         <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
       </m:mover>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mover accent="true">
               <m:msub>
                 <m:mi>ɛ</m:mi>
                 <m:mi>A</m:mi>
               </m:msub>
               <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
             </m:mover>
             <m:mo/>
             <m:msup>
               <m:mi>e</m:mi>
               <m:mrow>
                 <m:mi>i</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>R</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">−</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>ω</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>t</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:msup>
           </m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>k</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>k</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mrow>
                 <m:mi>Y</m:mi>
                 <m:mo form="infix">/</m:mo>
                 <m:mi>R</m:mi>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>k</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mrow>
                 <m:mi>Z</m:mi>
                 <m:mo form="infix">/</m:mo>
                 <m:mi>R</m:mi>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id7314370">
   or rearranging
</para>
<para id="id7314374">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mover accent="true">
         <m:mi>E</m:mi>
         <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
       </m:mover>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mover accent="true">
               <m:msub>
                 <m:mi>ɛ</m:mi>
                 <m:mi>A</m:mi>
               </m:msub>
               <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
             </m:mover>
             <m:mo/>
             <m:msup>
               <m:mi>e</m:mi>
               <m:mrow>
                 <m:mi>i</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>R</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">−</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>ω</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>t</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:msup>
           </m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mrow>
                 <m:mi>α</m:mi>
                 <m:mo form="infix">/</m:mo>
                 <m:mi>a</m:mi>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mrow>
                 <m:mi>β</m:mi>
                 <m:mo form="infix">/</m:mo>
                 <m:mi>b</m:mi>
               </m:mrow>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id7314851">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mover accent="true">
         <m:mi>E</m:mi>
         <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
       </m:mover>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mover accent="true">
               <m:msub>
                 <m:mi>ɛ</m:mi>
                 <m:mi>A</m:mi>
               </m:msub>
               <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
             </m:mover>
             <m:mo/>
             <m:msup>
               <m:mi>e</m:mi>
               <m:mrow>
                 <m:mi>i</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>R</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">−</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>ω</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>t</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:msup>
             <m:mo/>
             <m:mi>a</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mi>b</m:mi>
           </m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>α</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>α</m:mi>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mi>i</m:mi>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
               <m:mo form="infix">−</m:mo>
               <m:msup>
                 <m:mi>e</m:mi>
                 <m:mrow>
                   <m:mrow>
                     <m:mo form="prefix">−</m:mo>
                     <m:mi>i</m:mi>
                   </m:mrow>
                   <m:mo/>
                   <m:mi>β</m:mi>
                 </m:mrow>
               </m:msup>
             </m:mrow>
             <m:mrow>
               <m:mn>2</m:mn>
               <m:mo/>
               <m:mi>i</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>β</m:mi>
             </m:mrow>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id48308511">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mover accent="true">
         <m:mi>E</m:mi>
         <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
       </m:mover>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mover accent="true">
               <m:msub>
                 <m:mi>ɛ</m:mi>
                 <m:mi>A</m:mi>
               </m:msub>
               <m:mo accent="true" form="postfix">⃗</m:mo>
             </m:mover>
             <m:mo/>
             <m:msup>
               <m:mi>e</m:mi>
               <m:mrow>
                 <m:mi>i</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
                   <m:mrow>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>k</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>R</m:mi>
                     </m:mrow>
                     <m:mo form="infix">−</m:mo>
                     <m:mrow>
                       <m:mi>ω</m:mi>
                       <m:mo/>
                       <m:mi>t</m:mi>
                     </m:mrow>
                   </m:mrow>
                   <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
                 </m:mrow>
               </m:mrow>
             </m:msup>
             <m:mo/>
             <m:mi>a</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mi>b</m:mi>
           </m:mrow>
           <m:mi>R</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>α</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mi>α</m:mi>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>β</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mi>β</m:mi>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id48308829">
   
</para>
<para id="id48308839">
   So finally we can write the intensity as
</para>
<para id="id48308843">
   <m:math mode="display" display="block">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mi>I</m:mi>
         <m:mo/>
         <m:mrow>
           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
           <m:mrow>
             <m:mi>Y</m:mi>
             <m:mo form="infix">,</m:mo>
             <m:mi>Z</m:mi>
           </m:mrow>
           <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
         </m:mrow>
       </m:mrow>
       <m:mo form="infix">=</m:mo>
       <m:mrow>
         <m:mrow>
           <m:mi>I</m:mi>
           <m:mo/>
           <m:mrow>
             <m:mo stretchy="false" fence="true" form="prefix">(</m:mo>
             <m:mrow>
               <m:mn>0</m:mn>
               <m:mo form="infix">,</m:mo>
               <m:mn>0</m:mn>
             </m:mrow>
             <m:mo stretchy="false" fence="true" form="postfix">)</m:mo>
           </m:mrow>
         </m:mrow>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
             <m:mfrac>
               <m:mrow>
                 <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mi>α</m:mi>
               </m:mrow>
               <m:mi>α</m:mi>
             </m:mfrac>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
           </m:mrow>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
         <m:mo/>
         <m:msup>
           <m:mrow>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
             <m:mfrac>
               <m:mrow>
                 <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
                 <m:mo/>
                 <m:mi>β</m:mi>
               </m:mrow>
               <m:mi>β</m:mi>
             </m:mfrac>
             <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
           </m:mrow>
           <m:mn>2</m:mn>
         </m:msup>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id48309126">
   Below is a plot of
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:msup>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>β</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mi>β</m:mi>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mn>2</m:mn>
       </m:msup>
       <m:mo/>
       <m:msup>
         <m:mrow>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
           <m:mfrac>
             <m:mrow>
               <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
               <m:mo/>
               <m:mi>α</m:mi>
             </m:mrow>
             <m:mi>α</m:mi>
           </m:mfrac>
           <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
         </m:mrow>
         <m:mn>2</m:mn>
       </m:msup>
     </m:mrow>
   </m:math>
</para>
<para id="id48309277">
   

   <figure id="id48309285"><media type="image/gif" src="RectApertI.gif"/></figure>

</para>
<para id="id48309296">
   Below is a plot of
   <m:math display="inline">
     <m:mrow>
       <m:mrow>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mi>β</m:mi>
           </m:mrow>
           <m:mi>β</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
       </m:mrow>
       <m:mo/>
       <m:mrow>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="prefix">[</m:mo>
         <m:mfrac>
           <m:mrow>
             <m:mi mathcolor="gray">sin</m:mi>
             <m:mo/>
             <m:mi>α</m:mi>
           </m:mrow>
           <m:mi>α</m:mi>
         </m:mfrac>
         <m:mo symmetric="true" stretchy="true" fence="true" form="postfix">]</m:mo>
       </m:mrow>
     </m:mrow>
   </m:math>

   <figure id="id48309438"><media type="image/gif" src="RectApertE.gif"/></figure>

</para>
</section>
</content>
</document>
