29.08. Оператор Гамильтона. Операции второго порядка в векторном анализе. Оператор Лапласа

 

Оператор Гамильтона (оператор набла) - линейный дифференциальный оператор по определению записывают в виде

С учетом этого оператора основные операции теории поля можно записать так:

С помощью оператора набла удобно получать и записывать различные формулы векторного анализа, причем эти формулы приобретают в такой записи большую наглядность и выразительность. При выполнении действий с операторомСледует учитывать, что это оператор дифференциальный и векторный, т. е. пользоваться правилами дифференциального исчисления и векторной алгебры. При этом следует помнить, что, еслиДействует на какое-либо произведение, то в первую очередь учитывают его дифференциальные свойства, а затем векторные. Входящие в состав формулы величины, которые подвергаются воздействию оператора набла, обозначают стрелкой, в окончательном результате они должны стоять слева от него. Рассмотрим операцию взятия дивергенции от векторного произведения полейИ

Здесь была использована формула. С использованием последней получим

ЕслиТо

Эту операцию можно рассматривать как результат применения операции К каждой составляющей вектора

Попарные комбинации операций градиента дивергенции и ротора называют операциями второго порядка. Применительно к скалярному полю имеют смысл две операцииИ

I

СимволНазывают оператором Лапласа и обозначают

Применительно к векторной величине  В криволинейных ортогональных координатах

В цилиндрических координатах     в сферических координатах

- параметры Ламе

(см. формулы (29.6)).

Операции второго порядка для векторного поля:

- поле, являющееся ротором некоторого поля соленоидально;  .ч

© 2011-2024 Контрольные работы по математике и другим предметам!