تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Spheroidal Wave Function
المؤلف:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
المصدر:
"Spheroidal Wave Functions." Ch. 21 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
الجزء والصفحة:
...
25-7-2019
2032
Stratton (1935), Chu and Stratton (1941), and Rhodes (1970) define the spheroidal functions as those solutions of the differential equation
![]() |
(1) |
that remain finite at the singular points . The condition of finiteness restricts the admissible values of the parameter
to a discrete set of eigenvalues indexed by
, 1, 2, ... (Rhodes 1970).
The radial solution in prolate spheroidal coordinates satisfies the differential equation
![]() |
(2) |
and the angular solution satisfies
![]() |
(3) |
Note that the differential equations are identical, so the radial and angular wavefunctions satisfy the same differential equation over different ranges of the variable (Abramowitz and Stegun 1972, p. 753).
Angular spheroidal harmonics are implemented in the Wolfram Language as SpheroidalPS[n, m, gamma, x] and SpheroidalQS[n, m, gamma, x]; radial spheroidal harmonics are implemented as SpheroidalS1[n, m, gamma, x] and SpheroidalS2[n, m, gamma, x]; and eigenvalues are implemented as SpheroidalEigenvalue[n, m, gamma].
Spheroidal wave functions become elementary if and
.
The angular wave functions have series expansions about given by
![]() |
(4) |
The radial wavefunctions have asymptotic behavior as given by
![]() |
![]() |
![]() |
(5) |
![]() |
![]() |
![]() |
(6) |
Whittaker and Watson (1990, p. 403) call
![]() |
![]() |
![]() |
(7) |
![]() |
![]() |
![]() |
(8) |
where is a Legendre polynomial and
is a Legendre function of the second kind the internal and external spheroidal wavefunctions. However, they are not true spheroidal wave functions in the usual sense of the word.
REFERENCES:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Spheroidal Wave Functions." Ch. 21 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 751-759, 1972.
Chu, L. J. and Stratton, J. A. "Elliptic and Spheroidal Wave Functions." J. Math. and Phys. 20, 259-309, 1941.
Falloon, P. "Homepage of the Spheroidal Wave Functions." http://www.physics.uwa.edu.au/~falloon/spheroidal/spheroidal.html.
Falloon, P. E.; Abbott, P. C.; and Wang, J. B. "Theory and Computation of the Spheroidal Wave Functions." 18 Dec 02. http://arxiv.org/abs/math-ph/0212051.
Falloon, P. E. Theory and Computation of Spheroidal Harmonics with General Arguments. Masters thesis. Perth, Australia: University of Western Australia, 2001. http://www.physics.uwa.edu.au/pub/Theses/2002/Falloon/Masters_Thesis.pdf.
Flammer, C. Spheroidal Wave Functions. Stanford, CA: Stanford University Press, 1957.
Meixner, J. and Schäfke, R. W. Mathieusche Funktionen und Sphäroidfunktionen. Berlin: Springer-Verlag, 1954.
Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill, pp. 642-644, 1953.
Rhodes, D. R. "On the Spheroidal Functions." J. Res. Nat. Bur. Standards--B. Math. Sci. 74B, 187-209, Jul.-Sep. 1970.
Stratton, J. A. "Spheroidal Functions." Proc. Nat. Acad. Sci. 21, 51-56, 1935.
Stratton, J. A.; Morse, P. M; Chu, L. J.; and Hutner, R. A. Elliptic Cylinder and Spheroidal Wave Functions, including Tables of Separation Constants and Coefficients. New York: Wiley, 1941.
Stratton, J. A.; Morse, P. M.; Chu, L. J.; Little, J. D. C.; and Corbató, F. J. Spheroidal Wave Functions. New York: Wiley, 1956.
Whittaker, E. T. and Watson, G. N. A Course in Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.