[MATH126-Partial Differential Equation]偏微分方程Helmholtz equation

本文介绍了Helmholtz方程的来源,通过将u的表达式代入得到一个关于v的函数,并讨论了三种边界条件:Dirichlet条件(边界值为0)、Neumann条件(关于外向单位矢量的偏导为0)以及Robin条件。Helmholtz方程在解决波动问题和波动光学中扮演关键角色。

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[MATH126-Partial Differential Equation]偏微分方程Helmholtz equation

Helmholtz Equation

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方程由来

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将u的表达式代入方程得到
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得到
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左边是关于v的一个函数,右边是关于phi的函数,所以他们应该等于一个常数。而右边这部分由于phi是关于x的函数,x为n维空间的一个向量,所以称之为spatial equation,将常数设为负的lambda,我们得到了Helmholtz equation。这里设为负的是为了使lambda大于0.(这里需要证明,之后有时间会补上)

三种condition

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