matrice de rotation et coordonnées sphériques
Bonjour,
Je cherche à établir le lien entre les coordonnées sphériques d'un vecteur unitaire (pour simplifier) et les matrices de rotation : $$
R_{\bold{x}}(\theta) = \begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & \cos \theta & -\sin \theta \\ 0 & \sin \theta & \cos \theta\end{pmatrix},\qquad R_{\bold{y}}(\theta) = \begin{pmatrix}\cos \theta & 0 & \sin \theta \\ 0 & 1 & 0 \\ -\sin \theta & 0 & \cos \theta\end{pmatrix},\qquad R_{\bold{z}}(\theta) = \begin{pmatrix}\cos \theta & -\sin \theta & 0 \\ \sin \theta & \cos \theta & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
$$ (code LaTeX pompé sur Wikipedia)
Si $e(\phi,\theta) = [\cos(\phi)\cos(\theta),\sin(\phi)\cos(\theta),\sin(\theta)]$, peut-on exprimer $e(\phi,\theta)$ en fonction de $R_{\bold{x}}$, $R_{\bold{y}}$ et $R_{\bold{z}}$ ?
Merci beaucoup !
Je cherche à établir le lien entre les coordonnées sphériques d'un vecteur unitaire (pour simplifier) et les matrices de rotation : $$
R_{\bold{x}}(\theta) = \begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & \cos \theta & -\sin \theta \\ 0 & \sin \theta & \cos \theta\end{pmatrix},\qquad R_{\bold{y}}(\theta) = \begin{pmatrix}\cos \theta & 0 & \sin \theta \\ 0 & 1 & 0 \\ -\sin \theta & 0 & \cos \theta\end{pmatrix},\qquad R_{\bold{z}}(\theta) = \begin{pmatrix}\cos \theta & -\sin \theta & 0 \\ \sin \theta & \cos \theta & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
$$ (code LaTeX pompé sur Wikipedia)
Si $e(\phi,\theta) = [\cos(\phi)\cos(\theta),\sin(\phi)\cos(\theta),\sin(\theta)]$, peut-on exprimer $e(\phi,\theta)$ en fonction de $R_{\bold{x}}$, $R_{\bold{y}}$ et $R_{\bold{z}}$ ?
Merci beaucoup !
Réponses
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Bonjour,
Dans vos notations, je dirais
$e(\phi,\theta) = [ R_z(\phi)\cdot R_y(-\theta) ] \begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}$
Sauf erreur de ma part, ceci fonctionne. Pour voir la géométrie derrière cette formule, il faut penser $e(\phi\theta)$
comme l'image de $(1,0,0)$ par deux rotations de $\mathbb{R}^3$ (les deux rotations étant celles qui apparaissent dans le produit matriciel). Attention qu'elles ne commutent pas.
Bien à vous,
Justin
N.B.: je n'ai pas vérifié sérieusement les calculs -
merci, je vais verifier cela !
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Bonjour!
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