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ハンケル関数 計算機

次数 n と x からハンケル関数 H^(1)ₙ(x)=Jₙ+iYₙ と H^(2)ₙ(x)=Jₙ−iYₙ を複素数として計算。絶対値・偏角・各次数の Jₙ/Yₙ も表示。

入力

次数 n(0 以上の整数)と正の引数 x を入力すると、第1種・第2種ハンケル関数を複素数として計算します。

0 以上の整数

正の実数

計算結果

第1種ハンケル関数 H^(1) 次数 0、x = 3

-0.2600519549 + 0.37685001 i

第2種 H^(2) 次数 0、x = 3

-0.2600519549 − 0.37685001 i

絶対値 |H^(1)|

0.4578678295

偏角 arg H^(1)(ラジアン)

2.1748250513

ベッセル関数 J 次数 0

-0.2600519549

ノイマン関数 Y 次数 0

0.37685001

J と Y のグラフ 次数 0

J 次数 0

Y 次数 0

計算方法・使い方

  • ハンケル関数は第1種・第2種ベッセル関数を組み合わせた複素関数で、H^(1)ₙ(x)=Jₙ(x)+iYₙ(x)、H^(2)ₙ(x)=Jₙ(x)−iYₙ(x) と定義されます。
  • 主要表示は第1種 H^(1)ₙ(x) の実部と虚部です。実部はベッセル関数 Jₙ(x)、虚部はノイマン関数 Yₙ(x) に一致します。
  • H^(2)ₙ(x) は H^(1)ₙ(x) の複素共役で、実部は同じ Jₙ(x)、虚部は符号が反転した −Yₙ(x) になります。
  • 絶対値は sqrt(Jₙ(x)^2 + Yₙ(x)^2)、偏角は atan2(Yₙ(x), Jₙ(x)) のラジアン値として求めています。
  • Yₙ(x) は x=0 で発散するため、引数 x は正の値のみを受け付けます。次数 n は 0 以上の整数です。
  • Jₙ は小さい x ではマクローリン級数、大きい x では漸近展開で計算し、高次は数値的に安定な後退漸化式(ミラー法)を用いています。Yₙ は級数表現と前進漸化式で求めます。
  • 計算は確立した数値手法による近似で、表示桁の末尾には丸め誤差が生じる場合があります。

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