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库仑波函数


库仑波函数是第一类合流超几何函数的一个特例。它给出了点核库仑势(1/r)中径向薛定谔方程的解

 (d^2W)/(drho^2)+[1-(2eta)/rho-(L(L+1))/(rho^2)]W=0
(1)

(Abramowitz 和 Stegun 1972;Zwillinger 1997,第 122 页)。完整解为

 W=C_1F_L(eta,rho)+C_2G_L(eta,rho).
(2)

第一类库仑函数是

 F_L(eta,rho)=C_L(eta)rho^(L+1)e^(-irho)_1F_1(L+1-ieta;2L+2;2irho),
(3)

其中

 C_L(eta)=(2^Le^(-pieta/2)|Gamma(L+1+ieta)|)/(Gamma(2L+2)),
(4)

_1F_1(a;b;z)第一类合流超几何函数Gamma(z)伽玛函数。此函数

第二类库仑函数是

 G_L(eta,rho)=(2eta)/(C_0^2(eta))F_L(eta,rho)[ln(2rho)+(q_L(eta))/(p_L(eta))] 
 +1/((2L+1)C_L(eta))rho^(-L)sum_(K=-L)^inftya_k^L(eta)rho^(K+L),
(5)

其中 q_Lp_La_k^L 在 Abramowitz 和 Stegun (1972,第 538 页) 中定义。

第一类和第二类库仑波函数在 Wolfram 语言 中实现为CoulombF[l, eta, r] 和CoulombG[l, eta, r],分别地。


参见

第一类合流超几何函数

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abramowitz, M. 和 Antosiewicz, H. A. "过渡区中的库仑波函数。" Phys. Rev. 96, 75-77, 1954.Abramowitz, M. 和 Rabinowitz, P. "沿过渡线的库仑波函数评估。" Phys. Rev. 96, 77-79, 1954.Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (编). "库仑波函数。" 第 14 章,数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 次印刷。 纽约:Dover 出版社,第 537-544 页,1972 年。Biedenharn, L. C.; Gluckstern, R. L.; Hull, M. H. Jr.; 和 Breit, G. "大电荷和小速度的库仑波函数。" Phys. Rev. 97, 542-554, 1955.Bloch, I.; Hull, M. H. Jr.; Broyles, A. A.; Bouricius, W. G.; Freeman, B. E.; 和 Breit, G. "质子和 α 粒子与较轻核反应的库仑函数。" Rev. Mod. Phys. 23, 147-182, 1951.Morse, P. M. 和 Feshbach, H. 理论物理方法,第一部分。 纽约:McGraw-Hill 出版社,第 631-633 页,1953 年。美国国家标准局。库仑波函数表,第 1 卷,应用数学系列 17。 华盛顿特区:美国政府印刷局,1952 年。Stegun, I. A. 和 Abramowitz, M. "通过递推关系生成库仑波函数。" Phys. Rev. 98, 1851-1852, 1955.Zwillinger, D. 微分方程手册,第 3 版。 波士顿,马萨诸塞州:Academic Press,1997 年。

在 Wolfram|Alpha 上引用

库仑波函数

引用为

Weisstein, Eric W. "库仑波函数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/CoulombWaveFunction.html

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