• 1.摘要
  • 2.正交性
  • 3.与其他函数变换的关系
  • 3.1.傅立叶变换
  • 4.常见汉克尔变换函数对
  • 5.参见条目

Hankel变换

汉克尔变换是指对任何给定函数 image 以第一类贝塞尔函数 image 作无穷级数展开,贝塞尔函数 image 的阶数不变,级数各项 image 作变化。各项 image 前系数 image 构成了变换函数。对于函数 image, 其 image 阶贝塞尔函数的汉克尔变换(image 为自变量)为

image

其中,image 为阶数为 image 的第一类贝塞尔函数,image。对应的,逆汉克尔变换 image 定义为

image

汉克尔变换是一种积分变换,最早由德国数学家 Hermann Hankel 提出,又被称为傅立叶-贝塞尔变换。

正交性

贝塞尔函数构成 正交函数族 权重因子为 r:

image

其中 imageimage 大于零。

与其他函数变换的关系

傅立叶变换

零阶汉克尔函数即为圆对称函数的二维傅立叶变换。给定二维函数 image ,径向矢量为 image,其傅立叶变换为

image

不失一般性,选择极坐标 image ,使得矢量 image 方向指向 image 。极坐标下的傅立叶变换写作

image

其中 image 为矢量 imageimage 间夹角。如果函数 image 恰为圆对称不依赖角变量 imageimage ,对角度 image 的积分可以提出,傅立叶变换写作

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此式恰为 image 的零阶汉克尔变换的 image 倍。

常见汉克尔变换函数对

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image for -2<Re(m)<-1/2

参见条目

傅里叶变换