回転楕円体関数
SpheroidalS1[n,m, ,z]およびSpheroidalS2[n,m, ,z] |
| 放射状回転楕円体関数 および  |
SpheroidalS1Prime[n,m, ,z]およびSpheroidalS2Prime[n,m, ,z] |
| 放射状回転楕円体関数の z 次導関数 |
SpheroidalPS[n,m, ,z]およびSpheroidalQS[n,m, ,z] |
| 角形回転楕円体関数 および  |
SpheroidalPSPrime[n,m, ,z]およびSpheroidalQSPrime[n,m, ,z] |
| 角形回転楕円体関数の z 次導関数 |
SpheroidalEigenvalue[n,m, ] | 次数 n で位数 m の回転楕円体固有値 |
回転楕円体関数
放射状回転楕円体関数のSpheroidalS1[n, m,
, z]とSpheroidalS2[n, m,
, z],それに角回転楕円体関数のSpheroidalPS[n, m,
, z]とSpheroidalQS[n, m,
, z]は,球状領域における波動方程式の解に見られるものである.どちらの型の関数も,方程式
の解となる.この方程式は,
が,SpheroidalEigenvalue[n, m,
]によって与えられる回転楕円体固有値の場合にのみ,正規化可能な解を持つ.回転楕円体関数は,フーリエ(Fourier)変換の有限な相似形の固有関数としても現われる.
SpheroidalS1とSpheroidalS2は,事実上,球状ベッセル(Bessel)関数
と
の回転楕円体の相似形であるのに対し,SpheroidalPSとSpheroidalQSはルジャンドル(Legendre)関数
と
の回転楕円体の相似形である.
のときは扁長な回転楕円体関数となり,
のときは偏円の回転楕円体関数となる.
| | | | |
 |  |  |  |  | angular prolate |
 |  |  |  |  | radial prolate |
 |  |  |  |  | angular oblate |
 |  |  |  |  | radial oblate |
諸文献では回転楕円体関数のさまざまな正規化が使われている.Mathematica ではMeixner-Schäfkeスキームが使われている.
角回転楕円体関数はルジャンドル(Legendre)関数の変形と見ることができる.
| Out[1]= |  |
次は,さまざまな長球形パラメータについて角回転楕円体関数をプロットする.
| Out[2]= |  |

の整数についての角楕円体回転関数

は,帯域が限定されたフーリエ(Fourier)変換の固有関数である.
| Out[3]= |  |
マシュー関数は,回転楕円体関数の特殊形である.

の角回転楕円関数はマシューの角関数を与える.
| Out[4]= |  |