直交座標から球座標への変換(x,y,z → r,θ,φ)
直交座標 (x, y, z) を球座標 (r, θ, φ) に変換します。動径 r、極角(余緯度)θ、方位角 φ を度とラジアンの両方で表示します。
入力
直交座標 (x, y, z) を球座標 (r, θ, φ) に変換します。極角(余緯度)θ と方位角 φ は度とラジアンで表示します。
計算結果
球座標 (r, θ, φ)
r = 7.071068, θ = 45°, φ = 53.130102°
動径 r
7.071068
極角 θ(度)
45°
極角 θ(ラジアン)
0.785398 rad
方位角 φ(度)
53.130102°
方位角 φ(ラジアン)
0.927295 rad
方位角 φ(0 から 360 度)
53.130102°
極角 θ は 0 度から 180 度、方位角 φ は マイナス180 度を超え 180 度以下です。r が 0 のとき θ と φ は 0 として扱います。
計算方法・使い方
- 動径は r = √(x² + y² + z²) で求めます。
- 極角(余緯度)θ は z 軸からの角で θ = arccos(z / r) です。範囲は 0 度から 180 度までになります。
- 方位角 φ は xy 平面上で φ = atan2(y, x) として求め、四象限を正しく区別します。範囲は マイナス180 度を超え 180 度以下です。
- r が 0 のとき θ と φ は定まらないため、ここでは 0 として扱います。
- 角度は度とラジアンの両方で表示し、方位角は 0 度以上 360 度未満の表記も併記します。
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