教学讨论

半无界空间上函数的傅里叶-贝塞尔积分展开

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  • 哈尔滨工业大学物理学院,黑龙江哈尔滨150001
姜向前( 1979—) ,男,内蒙古扎兰屯人,哈尔滨工业大学物理系副教授,主要从事微纳光学方面研究.

收稿日期: 2019-06-10

  修回日期: 2019-12-04

  网络出版日期: 2020-05-17

基金资助

高等学校数学物理方法课程教学研究项目资助

The Fourier-Bessel integral expansion of a function in semi-infinite space

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  • School of Physics|Harbin Institute of Technology|Harbin|Heilongjiang 150001|China

Received date: 2019-06-10

  Revised date: 2019-12-04

  Online published: 2020-05-17

摘要

柱坐标系中,本征函数族贝塞尔函数构成完备正交系,因此可作为广义傅里叶级数展开的基. 本文从定义在有限区间[0,ρ0 ]上函数的广义傅里叶级数展开出发,利用贝塞尔函数的渐近展开公式以及贝塞尔函数零点的近似公式,讨论了半无 界空间上函数的傅里叶-贝塞尔积分展开问题,得到了本征函数模方的近似表达式. 当ρ0 趋于无穷时,不连续参量变成连续参量,得到了函数的傅里叶-贝塞尔积分及其展开系数公式.

本文引用格式

姜向前, 侯春风, 孟庆鑫, 张宇 . 半无界空间上函数的傅里叶-贝塞尔积分展开[J]. 大学物理, 2020 , 39(05) : 14 -15 . DOI: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.190248

Abstract

In cylindrical coordinates,the family of intrinsic Bessel function constitutes a complete orthogonal function series,which can be used as the bases of generalized Fourier expansion. In this paper,starting from the generalized Fourier expansion of a function defined on a finite interval and using the approximate formula of Bessel function and its zero point formula,we discuss the Fourier-Bessel integral expansion of a function defined in semiinfinite space,and get the approximate expression of module square of Bessel function. In the asymptotical situation, discontinuous parameter becomes continuous one,we obtain the Fourier-Bessel integral and coefficient formula of the function.
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