一種曲線座標系,其中兩組座標曲面透過繞 橢圓柱座標系 的曲線旋轉獲得,旋轉軸為 x軸,重新標記為 z軸。第三組座標由穿過該軸的平面組成。
其中
,
, 和
。請注意,有幾種常見的約定;Arfken (1970) 使用
而不是
,Moon 和 Spencer (1988, p. 28) 使用
。
在這個座標系中,比例因子 是
拉普拉斯算符為
![del ^2f=1/(sinetasinhxi(sin^2eta+sinh^2xi)){partial/(partialxi)(sinetasinhxi(partialf)/(partialxi))+partial/(partialeta)(sinetasinhxi(partialf)/(partialeta))+partial/(partialphi)[(cschxisineta+cscetasinhxi)(partialf)/(partialphi)]}.](/images/equations/ProlateSpheroidalCoordinates/Inline25.svg) |
(7)
|
![=1/(sin^2eta+sinh^2xi)[(csc^2eta+csch^2xi)(partial^2f)/(partialphi^2)+coteta(partialf)/(partialeta)+(partial^2f)/(partialeta^2)+cothxi(partialf)/(partialxi)+(partial^2f)/(partialxi^2)]](/images/equations/ProlateSpheroidalCoordinates/Inline26.svg) |
(8)
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另一種用於“雙中心”問題的形式定義為
其中
,
, 和
(Abramowitz 和 Stegun 1972)。在這些座標中,
根據到兩個焦點的距離,
比例因子為
拉普拉斯算符為
![del ^2f=1/(a^2){1/(xi_1^2-xi_2^2)partial/(partialxi_1)[(xi_1^2-1)(partialf)/(partialxi_1)]+1/(xi_1^2-xi_2^2)partial/(partialxi_2)[(1-xi_2^2)(partialf)/(partialxi_2)]+1/((xi_1^2-1)(1-xi_2^2))(partial^2f)/(partialxi_3^2)}.](/images/equations/ProlateSpheroidalCoordinates/NumberedEquation1.svg) |
(21)
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亥姆霍茲微分方程在扁長球面座標系中是可分離的。
另請參閱
亥姆霍茲微分方程--扁長球面座標,
緯度,
經度,
扁球面座標,
球面座標
使用 探索
參考文獻
Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (Eds.). "扁長球面座標的定義。" §21.2 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. 紐約: Dover, p. 752, 1972年。Arfken, G. "扁長球面座標 (
,
,
)." §2.10 in Mathematical Methods for Physicists, 2nd ed. 奧蘭多, FL: Academic Press, pp. 103-107, 1970年。Byerly, W. E. 傅立葉級數、球面、柱面和橢球面調和函式的初等論著,以及在數學物理問題中的應用。 紐約: Dover, pp. 243-244, 1959年。Moon, P. 和 Spencer, D. E. "扁長球面座標
." 表 1.06 in Field Theory Handbook, Including Coordinate Systems, Differential Equations, and Their Solutions, 2nd ed. 紐約: Springer-Verlag, pp. 28-30, 1988年。Morse, P. M. 和 Feshbach, H. 理論物理方法,第一部分。 紐約: McGraw-Hill, p. 661, 1953年。Wrinch, D. M. "倒扁長球體。" Philos. Mag. 280, 1061-1070, 1932年。在 中被引用
扁長球面座標
請引用為
Weisstein, Eric W. "扁長球面座標。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ProlateSpheroidalCoordinates.html
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