任何 实函数 具有连续二阶 偏导数 且满足 拉普拉斯方程 的,
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被称为调和函数。在物理学和工程学中,调和函数被称为 势函数。势函数非常有用,例如在电磁学中,它们将对 3 分量 矢量场 的研究简化为对 1 分量 标量函数 的研究。标量调和函数被称为 标量势,而矢量调和函数被称为 矢量势。
为了在 平面 中找到一类这样的函数,请用 极坐标 写出 拉普拉斯方程
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并仅考虑径向解
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这是可通过积分求解的,因此定义 ,
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所以解是
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忽略平凡的加法和乘法常数,一般纯径向解变为
其他解可以通过微分获得,例如
和
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包含方位角依赖性的调和函数包括
泊松核
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是另一个调和函数。
另请参阅
共形映射、
狄利克雷问题、
调和分析、
调和分解、
Harnack 不等式、
Harnack 原理、
开尔文变换、
拉普拉斯方程、
泊松积分、
泊松核、
标量势、
施瓦茨反射原理、
次调和函数、
矢量势
使用 Wolfram|Alpha 探索
参考文献
Ash, J. M. (Ed.). Studies in Harmonic Analysis. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1976.Axler, S.; Bourdon, P.; and Ramey, W. Harmonic Function Theory. Springer-Verlag, 1992.Benedetto, J. J. Harmonic Analysis and Applications. Boca Raton, FL: CRC Press, 1996.Cohn, H. Conformal Mapping on Riemann Surfaces. New York: Dover, 1980.Krantz, S. G. "Harmonic Functions." §1.4.1 and Ch. 7 in Handbook of Complex Variables. Boston, MA: Birkhäuser, pp. 16 and 89-101, 1999.Weisstein, E. W. "Books about Potential Theory." http://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/PotentialTheory.html.在 Wolfram|Alpha 上被引用
调和函数
请引用为
Weisstein, Eric W. "调和函数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/HarmonicFunction.html
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