漢克爾變換是指對任何給定函式 以第一類貝塞爾函式作無窮級數展開,貝塞爾函式 的階數不變,級數各項作變化。
基本介紹
- 中文名:Hankel變換
- 外文名:Hankel transform
- 分類:數理科學
定義,正交性,與其他函式變換的關係,傅立葉變換,
定義
漢克爾變換是指對任何給定函式 以第一類貝塞爾函式作無窮級數展開,貝塞爾函式 的階數不變,級數各項 作變化。各項前係數 構成了變換函式。對於函式 其 階貝塞爾函式的漢克爾變換(為自變數)為
其中, 為階數為 的第一類貝塞爾函式,。對應的,逆漢克爾變換 定義為
漢克爾變換是一種積分變換,最早由德國數學家 Hermann Hankel 提出,又被稱為傅立葉-貝塞爾變換。
正交性
貝塞爾函式構成正交函式族權重因子為r:
其中 與 大於零。
與其他函式變換的關係
傅立葉變換
零階漢克爾函式即為圓對稱函式的二維傅立葉變換。給定二維函式 ,徑向矢量為,其傅立葉變換為
不失一般性,選擇極坐標 ,使得矢量方向指向 。極坐標下的傅立葉變換寫作
其中 為矢量與 間夾角。如果函式 恰為圓對稱不依賴角變數 ,,對角度 的積分可以提出,傅立葉變換寫作
此式恰為 的零階漢克爾變換的 倍。