БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ
Навигация:

Библиотека DJVU

БСЭ

Статистика:


Сферические функции

Значение слова "Сферические функции" в Большой Советской Энциклопедии

Сферические функции, специальные функции, применяемые для изучения физических явлений в пространственных областях, ограниченных сферическими поверхностями, и для решения физических задач, обладающих сферической симметрией. Сферические функции являются решениями дифференциального уравнения

,

получающегося при разделении переменных в Лапласа уравнении в сферических координатах r, q, j. Общий вид решения:

,

где am — постоянные,  — присоединённые функции Лежандра степени l и порядка m, определяемые равенством:

,

где РпЛежандра многочлены.

  Сферические функции можно рассматривать как функции на поверхности единичной сферы. Функции



образуют полную ортонормированную систему на сфере, играющую ту же роль в разложении функций на сфере, что тригонометрическая система функций {e imj} на окружности. Функции на сфере, не зависящие от координаты j, разлагаются по зональным Сферические функции:



Сферические функции степени l



при вращении сферы линейно преобразуется по формуле:

  (1)

(q–1M точка, в которую переходит точка М сферы при вращении q–1). Коэффициенты  являются матричными элементами неприводимого унитарного представления веса l группы вращения сферы. Их называют также обобщёнными Сферические функции Обобщённые Сферические функции применяются при разложении векторных и тензорных полей на единичной сфере, решении некоторых задач теории упругости и т. д.

  С формулой (1) связана теорема сложения для зональных Сферические функции:

,

где cos g = cos q cos q‘ + sinq sinq" cos (j —j’), g — сферическое расстояние точки (q, j) от точки (q", j’).

  Характерным примером многочисленных приложений Сферические функции к вопросам математической физики и механики является применение их в теории потенциала. Пусть  — поверхностная плотность распределения массы по сфере радиуса R с центром в начале координат; если а можно разложить в ряд Сферические функции , сходящийся равномерно на поверхности сферы, то потенциал, соответствующий этому распределению масс, в каждой точке (r, q, j), внешней относительно данной сферы, равен



а в каждой точке, внутренней по отношению к сфере, равен



Общий член каждого из этих двух рядов представляет собой шаровую функцию соответственно степени n - 1 и n.

  Сферические функции были введены А. Лежандром и П. Лапласом в конце 18 в.

 

  Лит.: Бейтмен Г., Эрдей и А., Высшие трансцендентные функции, пер. с англ., т. 1—2, М., 1973; Никифоров А. Ф., Уваров В. Б., Основы теории специальных функций, М., 1974; Гобсон Е. В., Теория сферических и эллипсоидальных функций, пер. с англ., М., 1952; Lense J., Kugelfunktionen, 2 Aufl., Lpz., 1954.

В Большой Советской Энциклопедии рядом со словом "Сферические функции"

Сферические координаты | Буква "С" | В начало | Буквосочетание "СФ" | Бельковский остров


Статья про слово "Сферические функции" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 0 раз


Интересное

  • Florists in america
  • business support in USA