Перейти до вмісту

Список сферичних гармонік

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Візуальне представлення перших декількох дійсних сферичних гармонік. Голубий колір відповідає області, де функції додатні, а жовтий -- де від'ємні. Відстань від початку координат відповідає абсолютній величні гармоніки у напрямку .

Дана стаття містить перелік ортонормованих сферичних гармонік, записаних у фазі Кондона-Шортлі до порядку (дана фаза впливає на знак «+» чи «-» у виразі для сферичної гармоніки). Формули наводяться як у в сферичній системі координат так і в декартових координатах , та , де . Використовується наступний зв'язок між компонентами і сферичної системи координат та декартовими координатами:Сферичні гармоніки представляють собою власні коливання тривимірного сферичного об'єму (кулі).

Комплекснозначні сферичні гармоніки

[ред. | ред. код]

Для див. також[1]

Візуалізація комплекснозначних сферичних гармонік

[ред. | ред. код]

2D карти полярних/азимутальних кутів

[ред. | ред. код]

Нижче комплекснозначні сферичні гармоніки представлені на 2D графіках з азимутальним кутом, , по горизонтальній осі та полярним кутом, , відкладеним по вертикальній осі. Насиченість кольору в будь-якій точці відповідає амплітуді сферичної гармоніки, а сам колір представляє собою фазу.

Набір зображень комплекснозначних сферичних гармонік, представлених у вигляді двовимірних карт по '"`UNIQ--postMath-00000019-QINU`"'
Набір зображень комплекснозначних сферичних гармонік, представлених у вигляді двовимірних карт по

На сфері

[ред. | ред. код]

Нижче комплексні сферичні гармоніки представлені у вигляді двовимірної карти на сфері. Величина сферичної гармоніки при певних полярних і азимутальних кутах представлена насиченістю кольору в цій точці, а фаза представлена кольором у цій точці.

Набір зображень комплексних сферичних гармонік на сфері
Набір зображень комплексних сферичних гармонік на сфері

Графіки на сфері з амплітудою гармоніки як відстанню від центру сфери

[ред. | ред. код]

Нижче на графіках амплітуді сферичної гармоніки під конкретним полярним і азимутальним кутами відповідає відстань від центру умовної сфери (радіус), а фазі гармоніки відповідає колір у цій точці.

Набір графіків комплексних сферичних гармонік, представлених на сфері із амплітудою, як радіусом точки
Набір графіків комплексних сферичних гармонік, представлених на сфері із амплітудою, як радіусом точки

Дійсні сферичні гармоніки

[ред. | ред. код]

Для кожної дійсної сферичної гармоніки також наведено відповідний атомний орбітальний символ (s, p, d, f).[2][3]

Для = 0, …, 3 див. також[4][5]

Візуалізація дійсних сферичних гармонік

[ред. | ред. код]

2D карти полярних/азимутальних кутів

[ред. | ред. код]

Нижче дійснозначні сферичні гармоніки представлені на 2D графіках з азимутальним кутом, , на горизонтальній осі та полярному куті, , на вертикальній осі. Насиченість кольору в будь-якій точці відповідає значенню амплітуди сферичної гармоніки, а сам колір — фазі.

Набір зображень дійсних сферичних гармонік, представлених у вигляді двовимірних карт від кутових змінних
Набір зображень дійсних сферичних гармонік, представлених у вигляді двовимірних карт від кутових змінних

Графіки на сфері

[ред. | ред. код]

Нижче дійсні сферичні гармоніки зображені на сфері. Амплітуді сферичної гармоніки при певних полярних і азимутальних кутах відповідає насиченість кольору в цій точці, а фаза — кольору у цій точці.

Набір графіків сферичних гармонік, зображений на двовимірній сфері
Набір графіків сферичних гармонік, зображений на двовимірній сфері

Графіки на сфері з амплітудою як радіусом

[ред. | ред. код]

Нижче дійсні сферичні гармоніки зображені на сфері, причому амплітуді сферичної гармоніки під конкретним полярним і азимутальним кутами відповідає відстань від центру умовної сфери, а фаза зображена кольором у цій точці.

Набір графіків дійсних сферичних гармонік, представлених на сфері з амплітудою як радіусом
Набір графіків дійсних сферичних гармонік, представлених на сфері з амплітудою як радіусом

Графіки на сфері з амплітудою як висотою на поверхні сфери

[ред. | ред. код]

Нижче дійсні сферичні гармоніки представлені на сфері, де амплітуді сферичної гармоніки (величині і знаку) під певним полярним і азимутальним кутом відповідає висота графіка в цій точці відносно поверхні сфери фіксованого радіуса (над або під поверхнею сфери в залежності від знаку амплітуди). Додатково амплітуді відповідає насиченість кольору в даній точці. Фаза зображена кольором.

Набір графіків дійсних сферичних гармонік, представлених на сфері з амплітудою, як висотою від поверхні сфери і насиченістю кольору
Набір графіків дійсних сферичних гармонік, представлених на сфері з амплітудою, як висотою від поверхні сфери і насиченістю кольору

Див. також

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]

Список літератури

[ред. | ред. код]

Цитована література

[ред. | ред. код]
  1. D. A. Varshalovich; A. N. Moskalev; V. K. Khersonskii (1988). Quantum theory of angular momentum : irreducible tensors, spherical harmonics, vector coupling coefficients, 3nj symbols (вид. 1. repr.). Singapore: World Scientific Pub. с. 155—156. ISBN 9971-50-107-4.
  2. Petrucci (2016). General chemistry : principles and modern applications. [Place of publication not identified]: Prentice Hall. ISBN 0133897311.
  3. Friedman (1964). The shapes of the f orbitals. J. Chem. Educ. 41 (7): 354.
  4. C.D.H. Chisholm (1976). Group theoretical techniques in quantum chemistry. New York: Academic Press. ISBN 0-12-172950-8.
  5. Blanco, Miguel A.; Flórez, M.; Bermejo, M. (1 грудня 1997). Evaluation of the rotation matrices in the basis of real spherical harmonics. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 419 (1–3): 19—27. doi:10.1016/S0166-1280(97)00185-1.

Загальні довідники

[ред. | ред. код]