澤爾尼克多項式

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頭15個澤爾尼克多項式
20個澤爾尼克多項式 以Noll序列表示

澤爾尼克多項式是一個以1953年獲諾貝爾物理學獎荷蘭物理學家弗里茨·澤爾尼克命名的正交多項式,分為奇、偶兩類

奇多項式:

偶多項式


其中 為非負整數,

方位角

 为径向距离

如果 n-m為偶數則


如果n-m為奇數,則

澤爾尼克多項式的超幾何函數表示[編輯]

澤爾尼克多項式也可以表示為超幾何函數


Noll 序列[編輯]

Noll 用一個J數字表示 [n,m]:如下表

n,m 0,0 1,1 1,−1 2,0 2,−2 2,2 3,−1 3,1 3,−3 3,3
j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n,m 4,0 4,2 4,−2 4,4 4,−4 5,1 5,−1 5,3 5,−3 5,5
j 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

澤爾尼克多項式[編輯]

由於

其中因j而異,

必須先歸一化

使得


歸一化澤爾尼克多項式以Noll序列排列如下:

Noll index () Radial degree () Azimuthal degree () Classical name
1 0 0 Piston
2 1 1 Tip (lateral position) (X-Tilt)
3 1 −1 Tilt (lateral position) (Y-Tilt)
4 2 0 Defocus (longitudinal position)
5 2 −2 Astigmatism
6 2 2 Astigmatism
7 3 −1 Coma
8 3 1 Coma
9 3 −3 Trefoil
10 3 3 Trefoil
11 4 0 Third-order spherical
12 4 2
13 4 −2
14 4 4
15 4 −4

正交性[編輯]

徑向正交性
角度正交性

其中 稱為Neumann因子,其數值為 2 如果滿足 ,數值為 1,如果 .

徑向與角度正交性

其中 為 雅可比矩陣

都是偶數.


參考文獻[編輯]