Lt304888.ru

Туристические услуги

Сферические функции

16-05-2023

Сферические функции представляют собой угловую часть семейства ортогональных решений уравнения Лапласа, записанную в сферических координатах. Они широко используются для изучения физических явлений в пространственных областях, ограниченных сферическими поверхностями и при решении физических задач, обладающих сферической симметрией.


Сферические функции имеют большое значение в теории дифференциальных уравнений в частных производных и теоретической физике, в частности в задачах расчёта электронных орбиталей в атоме, гравитационного поля геоида, магнитного поля планет и интенсивности реликтового излучения.

Содержание

Определение

Вещественные сферические функции Ylm, l=0…4 (сверху вниз), m=0…4 (слева направо). Функции отрицательного порядка Yl-m повёрнуты вокруг оси Z на 90/m градусов относительно функций положительного порядка.

Сферические функции являются собственными функциями оператора Лапласа в сферической системе координат (обозначение ). Они образуют ортонормированную систему в пространстве функций на двумерной сфере:

,

где * обозначает комплексное сопряжение,  — символ Кронекера.

Сферические функции имеют вид

,

где функции являются решениями уравнения

и имеют вид

Здесь  — присоединённые многочлены Лежандра, а  — факториал.

Литература


См. также

Приложения

  • SHTOOLS: Fortran 95 software archive
  • HEALPIX: Fortran 90 and C++ software archive
  • SpherePack: Fortran 77 software archive
  • SpharmonicKit: C software archive
  • Frederik J Simons: Matlab software archive
  • NFFT: C subroutine library (fast spherical Fourier transform for arbitrary nodes)
  • Shansyn: spherical harmonics package for GMT/netcdf grd files
  • SHAPE: Spherical HArmonic Parameterization Explorer

Ссылки

  • Spherical harmonics applied to Acoustic Field analysis on Trinnov Audio’s research page
  • Spherical Harmonics by Nodal Domains of Spherical Harmonics by Michael Trott, The Wolfram Demonstrations Project
  • An accessible introduction to spherical harmonics (by J. B. Calvert)
  • Spherical harmonics entry at Citizendium


Сферические функции.

© 2020–2023 lt304888.ru, Россия, Волжский, ул. Больничная 49, +7 (8443) 85-29-01