6.1 笛卡爾坐標(biāo)系下拉普拉斯方程解的一些基本行為
2023-07-17 11:16 作者:JJGYLevel2 | 我要投稿
前面推導(dǎo)了笛卡爾坐標(biāo)系下的拉普拉斯方程解,后面會研究一下這些解的存在性和基本行為(性質(zhì))

備注6.2 存在性
方程6.4是十分不精準(zhǔn)的,對于m=0和n=0?就僅存在一個系數(shù)(?or );其他都被舍棄了。對于m=0或n=0,一系列也被舍棄了。
訓(xùn)練6.1:把解重新代入微分方程檢查
?

平面行為
拉普拉斯方程的解并不是邊值問題的解。這組解知識給出了以基函數(shù)表示的位在外部空間的一系列行為或者特性 (It only gives us the behavior of the potential ?in outer space in terms of base functions).對于平面域(horizontal domain)或者說水平域,基函數(shù)是正弦和余弦。因此,位勢在水平域(水平面)是傅里葉級數(shù)。n和m是波數(shù)。它們越高,波長越短。
垂直行為
垂直方向的基函數(shù)被稱為上延拓 (upward continuation),因?yàn)樗鼈兠枋隽宋辉诖怪狈较虻男袨?。它們要么具有衰減(damping)的效果(-z*項(xiàng)),要么就有增強(qiáng)(amplifying)的效果(z*項(xiàng) )。顯然,這種效果取決于波數(shù)n和m。波數(shù)越大,波長越短,這兩組效應(yīng)越強(qiáng),換而言之,衰減越厲害,增強(qiáng)越厲害。相應(yīng)的,你可以把向上延拓看作一個低通或者高通濾波


下圖為原書關(guān)于低通濾波的例子

標(biāo)簽: