Zernike 多项式零点的三阶牛顿法
数值分析
2025-10-13 v4 数值分析
摘要
Zernike 径向多项式是一组在单位区间上带权 x 的正交多项式。它们被用作光学中的基函数,以展开圆形光瞳横截面上的场。为了计算 Zernike 多项式的根,我们优化了通用的迭代数值牛顿法,该方法对函数零点进行迭代并具有三阶收敛性。该技术基于将多项式重写为高斯超几何函数,将二阶导数降阶为一阶导数,并通过截断连分数计算某些导数比值。文中包含一个 PARI 程序以及一个包含直至 40 阶多项式零点的简短表格。
引用
@article{arxiv.0705.1329,
title = {Third Order Newton's Method for Zernike Polynomial Zeros},
author = {Richard J. Mathar},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.1329},
year = {2025}
}
评论
Version 4 corrects a term in the 3rd line of Eq. (21)