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来的好东西-哈密顿算子▽(读作-那不啦)

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如果对哈密顿算子▽稍微有点了解的话,就应该知道它是求偏导的运算符号,也可以表示一个向量。▽=i∂/∂x+j∂/∂y+j∂/∂z。
注意:这里的i、j、k是单位向量,不是什么虚数单位。相同单位向量的平方等于1,不相同单位向量的点乘等于零。
不相同单位向量的叉乘符合右手定则。即:i×j=k=-(j×i),j×k=i=-(k×j),k×i=i=-(i×k)。
利用▽求一阶偏导有3种方式:梯度▽F,散度▽*F↑,旋度▽×F↑。
注意:带剪头的F↑是一个矢量函数(场),不带剪头F是一个标量函数(场)。
下面贴出有关▽的运算法则,2楼举例详细介绍梯度、散度、旋度。



IP属地:江西来自Android客户端1楼2023-08-20 00:12回复
    一、梯度▽F。
    F一定是一个标量函数,因为只有标量才有梯度,比如-温度、压强、电势等等。
    例1:假设有一个标量场函数F(xyz)=3x^2+xy+4xz,求点P(1,2,3)的梯度。
    解:▽F=i∂F/∂x+j∂F/∂y+k∂F/∂z=i(6x+y+4z)+j(0+x+0)+k(0+0+4x)。
    把P(1,2,3)代入得:▽F|(123)=20i+j+4k。


    IP属地:江西来自Android客户端2楼2023-08-20 01:00
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      二、散度▽*F↑。
      F↑一定是一个矢量函数,因为只有矢量才有散度。散度大于0叫有源场,散度等于0叫无源场,散度小于0叫汇(源)。
      例子我是乱举的,如果举的不好,莫怪。
      例2:假设有一个矢量场函数F↑(xyz)=(3x^2)i+(xy)j+(4xz)k,求点P(1,2,3)的散度。
      解:▽*F↑=(i∂/∂x+j∂/∂y+k∂/∂z)*((3x^2)i+(xy)j+(4xz)k)=6x+x+4x=11x。
      把P(1,2,3)代入得:▽*F↑|(123)=11。
      当然,求散度一般不会指定某个点而是圈一个闭合环或面,然后求积分,旋度也一样。


      IP属地:江西来自Android客户端3楼2023-08-20 01:15
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        三、旋度▽×F↑。
        旋度就不多说了,继续用这个例子。
        例3:假设有一个矢量场函数F↑(xyz)=(3x^2)i+(xy)j+(4xz)k,求点P(1,2,3)的旋度。
        叉乘×有点麻烦,我就写详细点,理解1楼的叉乘公式就行。
        解:▽×F↑=(i∂/∂x+j∂/∂y+k∂/∂z)×((3x^2)i+(xy)j+(4xz)k)
        =(ij)(∂(xy)/∂x)+(ik)(∂(4xz)/∂x)+(ji)(∂(3x^2)/∂y)+(jk)(∂(4xz)/∂y)+(ki)(∂(3x^2)/∂z)+(kj)(∂(xy)/∂z)
        =ky-j4z-k0+i0+j0-i0
        =0i-4zj+yk
        把P(1,2,3)代入得:▽×F↑|(123)=-12j+2k。


        IP属地:江西来自Android客户端4楼2023-08-20 01:39
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