Хелмхолцова једначина — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
Autobot (разговор | доприноси)
м ispravke; козметичке измене
Autobot (разговор | доприноси)
м Разне исправке
Ред 18:
 
Преуређујући једначину (4) добијамо:
:<math>\nabla^2 A + k^2 A = ( \nabla^2 + k^2) A = 0. </math> (6)
а преуређујући једначину (5) уз помоћ супституције <math> \omega \stackrel{\mathrm{def}}{=} kc </math> добија се:
 
:<math>\frac{d^2{T}}{d{t}^2} + \omega^2T = \left( { d^2 \over dt^2 } + \omega^2 \right) T = 0,</math>
При томе ''-{k}-'' је таласни вектор, а ''&omega;'' је угаона фреквенција.
 
== Решавање Хелмхолцове једначине сепарацијом променљивих ==
За Хелмхолцову једначину:
:<math> ( \nabla^2 + k^2 ) A = 0 </math> (7)
[[Лапласијан]] се у [[поларне координате|поларним координатама]] пише као:
:<math>\begin{align}
\Delta A
&= {1 \over r} {\partial \over \partial A }
\left( r {\partial A \over \partial r} \right)
+ {1 \over r^2} {\partial^2 A \over \partial \phi^2}
&= {1 \over r} {\partial A \over \partial r}
Ред 47:
Једначину покушавамо да решимо сепарацијом варијабли:
:<math> A(r,\theta) = R(r)\Theta(\theta), \,</math>
гдеeгдее Θ мора да буде периодична са периодом 2π. Одатле следи:
 
:<math> \Theta'' +n^2 \Theta =0, \, </math> (9)
Ред 62:
=== Тродимензионално решење у сферним координатама ===
У [[сферне координате|сферним координатама]] опште решење Хелмхолцове једначине је:
: <math> A (r, \theta, \varphi)= \sum_{\ell=0}^\infty \sum_{m=-\ell}^\ell ( a_{\ell m} j_\ell ( k r ) + b_{\ell m} y_\ell ( k r ) ) Y ^ m_\ell ( { \theta,\varphi} ) .</math>
где су
<math> j_\ell ( k r ) </math> и <math> y_\ell ( k r )</math> [[сферна Беселова функција|сферне Беселове функције]], а :<math> Y^m_\ell ( {\theta,\varphi} )</math> представља [[Сферни хармоници|сферне хармонике]].
== Нехомогена Хелмхолцова једначина ==
Нехомогена Хелмхолцова једначина:
Ред 73:
: <math>
(\triangle +k^2)\frac{1}{|x|}e^{ik|x|}
=e^{ik|x|}\triangle\frac{1}{|x|}+2\left ( \operatorname{grad}\,\,e^{ik|x|}, \operatorname{grad}\frac{1}{|x|}\right )+\frac{1}{|x|}\triangle e^{ik|x|}+\frac{k^2}{|x|}e^{ik|x|}=</math>
<p align="left"><math>
=-4\pi e^{ik|x|}\delta(x)+\left ( -\frac{2ik}{|x|^2}+\frac{2ik}{|x|^2}-\frac{k^2}{|x|}+\frac{k^2}{|x|}\right )e^{ik|x|}=-4\pi\delta(x).
</math></p>
онда је тродимензионална Гринова функција: