Разделение переменных в уравнении Лапласа в сферических координатах. Сферические и шаровые функции Лапласа
Содержание
- 2. При исследовании стационарных процессов различной физической природы (колебания, теплопроводность, диффузия и др.) обычно приходят к уравнениям
- 3. Если тепловое поле нестационарно, то задачу о температуре такого поля мы уже решали: Если процесс стационарный,
- 4. Уравнение Лапласа - уравнение эллиптического типа; Оно может быть одно 1-,2- и трехмерным. Функция , удовлетворяющая
- 5. 2. задача Неймана: найти функцию, удовлетворяющую внутри области в уравнению Лапласа 1 и на границе S
- 6. Так как во всех трёх задачах требуется, чтобы искомая функция удовлетворяла уравнению Лапласа внутри области V,
- 7. Решение ищем в виде метода Фурье (разделения переменных) в сферических координатах для краевой задачи Дирихле: Перепишем
- 8. Тогда для R(r) и получаем соответствующие уравнения: где λ - параметр разделения. Тогда (3) - сферические
- 9. Если теперь ограниченные решения (3) находить в классе функций , где , то для функций ,
- 10. Уравнение (5), поскольку - периодическая функция, является гармонической, поэтому ,где (имеет решения при целом ). При
- 11. 2.Так как нас интересует только угловая часть решения уравнения Лапласа, то запишем его в декартовой системе
- 12. В сферических координатах: Тогда В новых переменных Тогда уравнение Лапласа приводится к следующему каноническому виду
- 13. Рассмотрим теперь частные решения уравнения (9) в виде однородных полиномов от независимых переменных , то есть
- 14. Подставим полином (10) в уравнении Лапласа в сферических координатах (1):
- 15. 3.Сравним уравнения (11) и (3). Они совпадают, если или (12), то есть нужные нам функции представляют
- 16. Тогда для нашей задачи, решение и кроме того (в сферических координатах), условия записывается в виде Отсюда
- 17. 4. Выпишем теперь в явном виде найденные выше сферические функции. Как видно из формулы (10), зависимость
- 18. б) Пусть . Тогда (т.к. т.к. ) Из условия нормировки т.к. . Тогда
- 19. Аналогично получается все остальные функции, которые запишем в виде таблицы
- 20. Из выше приведённых рассуждений следует, что уравнение (3) для функций имеет решение, если , причём для
- 21. 4. Приведем без вывода общую формулу, с помощью которой можно получить сферическую функцию с любыми и
- 23. Скачать презентацию




















Треугольники
Презентация на тему Наглядная геометрия для начальной школы
Презентация на тему Сравнение углов
Числа и точки на прямой
Презентация на тему Свойства четырехугольников
Простейшие тригонометрические уравнения
Вписанная окружность в треугольник
Производная и интеграл степенной функции с действительным показателем
Объем шара и площадь сферы
Несложная тригонометрия
Деление дробей. Путешествие в Китай. 5 класс
Первый признак подобия треугольников
Простейшие тригонометрические уравнения
Происхождение неевклидовой геометрии
Тригонометрические таблицы
Основные понятия теории множеств, комбинаторики, теории вероятности
Современная финансовая математика
Признаки равнобедренного треугольника
Презентация на тему Усеченный конус
Высота. Длина. Площадь
Умножение десятичных дробей
Дифференциальные уравнения
Теорема о вписанном угле
Подпространства. Проекции. Тема 9
Задачи на готовых чертежах
Найди значение выражения. Реши задачу
Комбинаторика
Правильные многогранники