球坐标系与直角坐标系下单位向量的转换
首先需要明确一点,直角坐标系下的单位向量的方向与向量起点的坐标无关, e x → \overrightarrow{e_x} ex始终指向x轴方向, e y → \overrightarrow{e_y} ey始终指向y轴方向, e z → \overrightarrow{e_z} ez始终指向z轴方向;但球坐标系下的单位向量的方向与向量起点的坐标 θ \theta θ 和 ϕ \phi ϕ 有关。
直角坐标系下的向量变换为球坐标系下向量的公式
直角坐标系下点 ( x , y , z ) (x,y,z) (x,y,z)处有一向量 ( A x , A y , A z ) (A_x, A_y, A_z) (Ax,Ay,Az),需要将其转换为球坐标系下的向量 ( A r , A θ , A ϕ ) (A_r, A_\theta, A_\phi) (Ar,Aθ,Aϕ)
首先将直角坐标系下向量的坐标变量 ( A x ( x , y , z ) , A y ( x , y , z ) ,