橢球坐標系
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橢球坐標系(英語:Ellipsoidal coordinates)是一種三維正交坐標系,是橢圓坐標系的推廣。與大多數的三維正交坐標系的生成方法不同,橢球坐標系不是由任何二維正交坐標系延伸或旋轉生成的。
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λ=-0.1 紅色橢球, μ=-0.5 藍色單葉雙曲面, ν=-0.8 品紅色雙葉雙曲面.
基本公式
橢球坐標 以直角坐標 定義為:
- 、
- 、
- ;
其中,橢球坐標遵守以下限制:
- 。
坐標曲面

-坐標曲面是橢球面 :
- 。
-坐標曲面是單葉雙曲面 (hyperboloid of one sheet) :
- 。
-坐標曲面是雙葉雙曲面 (hyperboloid of two sheet) :
- 。
標度因子
為了簡化標度因子的計算,設定函數
- ;
其中,參數 可以代表任何一個橢球坐標 。
橢球坐標的標度因子分別為
- 、
- 、
- 。
無窮小體積元素等於
- 。
-
- 。
其它微分算子,例如 與 ,都可以用橢球坐標表達,只需要將標度因子代入正交坐標條目內對應的一般公式。
參閱
參考目錄
- Morse PM, Feshbach H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill. 1953: p. 663.
- Zwillinger D. Handbook of Integration. Boston, MA: Jones and Bartlett. 1992: p. 114. ISBN 0-86720-293-9.
- Sauer R, Szabó I. Mathematische Hilfsmittel des Ingenieurs. New York: Springer Verlag. 1967: pp. 101–102.
- Korn GA, Korn TM. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers. New York: McGraw-Hill. 1961: p. 176.
- Margenau H, Murphy GM. The Mathematics of Physics and Chemistry. New York: D. van Nostrand. 1956: pp. 178–180.
- Moon PH, Spencer DE. Ellipsoidal Coordinates (η, θ, λ). Field Theory Handbook, Including Coordinate Systems, Differential Equations, and Their Solutions corrected 2nd ed., 3rd print ed. New York: Springer Verlag. 1988: pp. 40–44 (Table 1.10). ISBN 0-387-02732-7.
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