scipy.special.sph_harm#

scipy.special.sph_harm(m, n, theta, phi, out=None) = <ufunc 'sph_harm'>#

计算球谐函数。

球谐函数定义为

\[Y^m_n(\theta,\phi) = \sqrt{\frac{2n+1}{4\pi} \frac{(n-m)!}{(n+m)!}} e^{i m \theta} P^m_n(\cos(\phi))\]

其中 \(P_n^m\) 是连带勒让德函数;请参阅 lpmv

自版本 1.15.0 起已弃用: 此函数已弃用,将在 SciPy 1.17.0 中删除。请改用 scipy.special.sph_harm_y

参数:
marray_like

谐波的阶数(整数);必须有 |m| <= n

narray_like

谐波的次数(整数);必须有 n >= 0。这在球谐函数的描述中通常用 l(小写 L)表示。

thetaarray_like

方位角(经度)坐标;必须在 [0, 2*pi] 范围内。

phiarray_like

极坐标(余纬度)坐标;必须在 [0, pi] 范围内。

outndarray,可选

函数值的可选输出数组

返回:
y_mn复数标量或 ndarray

thetaphi 处采样的谐波 \(Y^m_n\)

备注

输入参数 thetaphi 的含义有不同的约定。在 SciPy 中,theta 是方位角,phi 是极角。常见的约定是相反的,即 theta 作为极角,phi 作为方位角。

请注意,SciPy 的球谐函数包含 Condon-Shortley 相位 [2],因为它属于 lpmv 的一部分。

使用 SciPy 的约定,前几个球谐函数为

\[\begin{split}Y_0^0(\theta, \phi) &= \frac{1}{2} \sqrt{\frac{1}{\pi}} \\ Y_1^{-1}(\theta, \phi) &= \frac{1}{2} \sqrt{\frac{3}{2\pi}} e^{-i\theta} \sin(\phi) \\ Y_1^0(\theta, \phi) &= \frac{1}{2} \sqrt{\frac{3}{\pi}} \cos(\phi) \\ Y_1^1(\theta, \phi) &= -\frac{1}{2} \sqrt{\frac{3}{2\pi}} e^{i\theta} \sin(\phi).\end{split}\]

参考文献