1 votos

Uso de la función Delta Dirac como herramienta matemática en las funciones de Green

Entonces, estuve estudiando las funciones de green y en general entendí que si tengo un operador $\mathscr{O}$ que actúa de una función $h_1(\vec{r})$ tal que $$\mathscr{O}h_1(\vec{r})=h_2(\vec{r})$$ Entonces todo lo que tengo que hacer es encontrar la función, $g(\vec{r})$ sobre el que actúa el operador para obtener la función delta.

Entonces puedo escribir, $$h_1(\vec{r})=\int h_2(\vec{\tau})g(\vec{\tau}-\vec{r})\mathrm{d}^3\vec{\tau}$$

La razón es $$\mathscr{O}h_1(\vec{r})=\mathscr{O}\int h_2(\vec{\tau})g(\vec{\tau}-\vec{r})\mathrm{d}^3\vec{\tau}=\int h_2(\vec{\tau})\delta(\vec{\tau}-\vec{r})\mathrm{d}^3\vec{\tau}$$ Hasta aquí todo bien, pero luego en un esfuerzo por resolver la ecuación de Poisson, escribe $$V(\vec{r})=\frac{1}{4\pi}\int \frac{\rho(\vec{\tau})}{\epsilon}\frac{1}{|\vec{\tau}-\vec{r}|}\mathrm{d}^3\vec{\tau} $$ Porque (y estoy calculando de nuevo) $$-\nabla ^2\left(\frac{1}{4\pi|\vec{r}|}\right)=\delta(\vec{r}).$$ Soy incapaz de entender este movimiento. ¿Hay alguna base matemática para esto o sólo para equiparar la noción preconcebida de potencial de las cargas puntuales se mantiene esta ecuación?

2voto

Michael Steele Puntos 201
  1. Calcular el laplaciano de $1/r$ utilizando coordenadas esféricas se obtiene que es cero donde $r \neq 0$ .
  2. Utilice el Teorema de Green para calcular la integral de volumen de $\nabla^2(1/r)$ en una esfera (de radio arbitrario) alrededor de 0, el valor de esta integral es $-4\pi$ (independientemente del radio de la esfera elegida).

Como la integral de volumen es distinta de cero y sólo hay un punto (0) en el que la función es distinta de cero, tenemos un $\delta$ -función.

*editado para ser menos críptico :)

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X