同焦点楕円球座標のラプラシアン(2) | 化学の電子状態のブログ

化学の電子状態のブログ

ブログの説明を入力します。


化学の電子状態のブログ-L-2-6
直角三角形A z’1 P1に、ピタゴラスの定理を使います。
化学の電子状態のブログ-L-2-7

直角三角形B z’1 P1に、ピタゴラスの定理を使います。
化学の電子状態のブログ-L-2-8

●z1を求めます。
式(2-1)-式(2-2)をとります。

化学の電子状態のブログ-L-2-9

式(1-1)と式(1-2)を再掲します。
化学の電子状態のブログ-L-2-10

式(1-1)と式(1-2)を式(2-3)に代入するとz1は次のように求まります。
化学の電子状態のブログ-L-2-11

●x1を求めます。
式(2-1)は次のようになります。

化学の電子状態のブログ-L-2-12

式(2-2)は次のようになります。
化学の電子状態のブログ-L-2-13

式(2-5)と式(2-6)より次のようになります。

化学の電子状態のブログ-L-2-14
式(1-1)は次のようになります。
化学の電子状態のブログ-L-2-15
式(1-2)は次のようになります。
化学の電子状態のブログ-L-2-16

式(2-8)+式(2-9)より次のようになります。
化学の電子状態のブログ-L-2-17

式(2-4)のz1と式(2-10)のrAを、式(2-7)の左辺と中辺に代入します。
化学の電子状態のブログ-L-2-18
三角関数と双曲線関数には次の公式があります。
化学の電子状態のブログ-L-2-19

これを代入すると次のようにx1が求まります。
化学の電子状態のブログ-L-2-20
 

以上でz1とx1が求まりました。


楕円柱座標は、Y軸方向は平行移動しますので次のように変わりません。
化学の電子状態のブログ-L-2-21

まとめると楕円柱座標は次のように表されます。
化学の電子状態のブログ-L-2-22

 

rA1 と rB1 は、x1 とz1で次のように表されます。
化学の電子状態のブログ

これを代入すると、coshμ1 とcosν1 はx1 とz1で次のように表されます。
化学の電子状態のブログ-L-2-23

逆関数をとると、μ1 とν1 はx1 とz1で次のように表されます。

化学の電子状態のブログ-L-2-24