狄拉克函数及其应用

■蝈嘲耐■尉瞄由∞睬牺鞴瑚w瞎m氍}u≈;落。二黜日口嗡凇舜鞠∞喇糍喇∞嗡蝴蝈雌眄捌黼Ⅷ辨稍嘣嗣麟嘲嘴捕自磷自鞠时Si础%哺嘲帮酾黼释M酶辫蜘静懈州口榔H啡*捕“的w獬麓蝴鞋£

一学术论怯

狄拉克函数及其应用

叶云志南昌理工学院

摘要:本文介绍狄拉克6函数的主要性质,包括完备性、积分变换、多维6函数。关键词:占函数6函数的性质Fourier变换Laplace变换

1引言

如前所述,占函数虽是一种广义函数,但它可用普通函数的极本文要介绍艿函数。它是由物理学家狄拉克首先引进的,可用限表示。这样表示有许多种,下面举几种常用的表示。

于描写物理学中的一切点量,例如质量,点电荷,脉冲等,在近5.1正交序列表示

代物理学中有着广泛的应用。在数学上,5函数可以作为普通函设在区间[a,b]有定义的完备正交归一化系列6I,.}(n=1.2.3…)数一样进行运算,如计算积分和微分,甚至应用于求解微分方程。(Fourier级数以及广义Fourier级数都是这类完备正交系列),总之,运用6函数,可以为我们处理有关的数学物理问题,带来极它们的正交归一化条件可表为

大的便利。

26函数的引入

我们知道,力学和物理学中许多连续分布的量(如质量分布j:;瓦c洲力威吨={:::瑟

密度,电荷分布密度,热源强度等等)都是用密度函数(变化率)表示的,设/(蠛某物理量的密度函数,则分布在区域V上的该

式中6。称作Kronecker符号。5.2

Gauss误差函数表示物理量的总值为u・

Gauss误差函数为

口=fjJ/(M)dM

6函数是一个描述点源的数学工具.£心:压㈤㈨可改写为£眵嘻l(1,,

3艿函数的性质

如果此式的被积函数在x=O邻域有较大的值而在其他处趋于(1)设f(x)是一个任意连续函数,零。即可将它的极限过程看成是6函数,即

则有

J二/(瑚(,r—Xo)dX=/(Xo)

(1)

艿(曲=/砌1/兰P-∥

(12)

(2)占函数是Heaviside函数的一阶导数

5.3分式表示跚6’(一力=一艿’(力(2)

根据积分公式

筘’(力=一6(曲

(3)

c,t,

6函数的积分变换

£彳§=arctanjI二=万c,。,或写作妻£孑专=t

4.1

Fourier变换

根据Fourier变换定义,有

这样,亦可用它的极限表示6函数:6(∞2脚i南‘15)

6多维函数

席例。去J二6渺出破2击

(a)

以上讨论的函数都是一维空间的,是一个坐标X的函数。现在讨论多维情况,例如三维空间。

于是巧(力表示成Fourier积分

在直角坐标中为X、y、z(或用空间矢量芦表示)6函数表示为:

㈣=去肛

(5)

6(,)=6(郴∽6(力2{o≥≠o)

。,・…、。,、。,、f

oO(;一0,--v、)

(16)

㈣=她去巴黝=魉昙c戋≠,=烛警㈤

通过对狄拉克6函数的一些研究我们发现,狄拉克6函数是一个描述点源的数学函数。在物理学中我们研究某些问题时应用它4.2

Laplace变换

能更方便的解决一些复杂的问题。通过这么多年的发展,狄拉克根据Laplace变换定义有

函数已趋于完善,但仍希望有更多的发现。

z陋(力]=f6(砷,”玉=e-”|。。=l

(7)

参考文献:

其逆变换为:

…严镇军.数学物理方法fM】北京中国科学技术大学出版社.

1983

138-154

㈣=去p咖=去p咖

【2】2灌忠诚数学物理方法教程【M】.南京:南开大学出版社.

1997.89-97.

46(力】-l

(8)

【3】曾谨言量子力学导论【M】北京北京大学出版社1996

356—366

【4】罗任远多维狄拉克函数【J】中国物理快报19926《17).23-26

56函数的几种表式

2012年6月刊

・245・

万方数据

狄拉克函数及其应用

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

叶云志

南昌理工学院北方文学(中旬刊)Northern Literature2012(6)

参考文献(4条)

1. 严镇军 数学物理方法[外文期刊] 19832. 潘忠诚 数学物理方法教程 19973. 曾谨言 量子力学导论 19964. 罗任远 多维狄拉克函数 1992(17)

引用本文格式:叶云志 狄拉克函数及其应用[期刊论文]-北方文学(中旬刊) 2012(6)

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一学术论怯

狄拉克函数及其应用

叶云志南昌理工学院

摘要:本文介绍狄拉克6函数的主要性质,包括完备性、积分变换、多维6函数。关键词:占函数6函数的性质Fourier变换Laplace变换

1引言

如前所述,占函数虽是一种广义函数,但它可用普通函数的极本文要介绍艿函数。它是由物理学家狄拉克首先引进的,可用限表示。这样表示有许多种,下面举几种常用的表示。

于描写物理学中的一切点量,例如质量,点电荷,脉冲等,在近5.1正交序列表示

代物理学中有着广泛的应用。在数学上,5函数可以作为普通函设在区间[a,b]有定义的完备正交归一化系列6I,.}(n=1.2.3…)数一样进行运算,如计算积分和微分,甚至应用于求解微分方程。(Fourier级数以及广义Fourier级数都是这类完备正交系列),总之,运用6函数,可以为我们处理有关的数学物理问题,带来极它们的正交归一化条件可表为

大的便利。

26函数的引入

我们知道,力学和物理学中许多连续分布的量(如质量分布j:;瓦c洲力威吨={:::瑟

密度,电荷分布密度,热源强度等等)都是用密度函数(变化率)表示的,设/(蠛某物理量的密度函数,则分布在区域V上的该

式中6。称作Kronecker符号。5.2

Gauss误差函数表示物理量的总值为u・

Gauss误差函数为

口=fjJ/(M)dM

6函数是一个描述点源的数学工具.£心:压㈤㈨可改写为£眵嘻l(1,,

3艿函数的性质

如果此式的被积函数在x=O邻域有较大的值而在其他处趋于(1)设f(x)是一个任意连续函数,零。即可将它的极限过程看成是6函数,即

则有

J二/(瑚(,r—Xo)dX=/(Xo)

(1)

艿(曲=/砌1/兰P-∥

(12)

(2)占函数是Heaviside函数的一阶导数

5.3分式表示跚6’(一力=一艿’(力(2)

根据积分公式

筘’(力=一6(曲

(3)

c,t,

6函数的积分变换

£彳§=arctanjI二=万c,。,或写作妻£孑专=t

4.1

Fourier变换

根据Fourier变换定义,有

这样,亦可用它的极限表示6函数:6(∞2脚i南‘15)

6多维函数

席例。去J二6渺出破2击

(a)

以上讨论的函数都是一维空间的,是一个坐标X的函数。现在讨论多维情况,例如三维空间。

于是巧(力表示成Fourier积分

在直角坐标中为X、y、z(或用空间矢量芦表示)6函数表示为:

㈣=去肛

(5)

6(,)=6(郴∽6(力2{o≥≠o)

。,・…、。,、。,、f

oO(;一0,--v、)

(16)

㈣=她去巴黝=魉昙c戋≠,=烛警㈤

通过对狄拉克6函数的一些研究我们发现,狄拉克6函数是一个描述点源的数学函数。在物理学中我们研究某些问题时应用它4.2

Laplace变换

能更方便的解决一些复杂的问题。通过这么多年的发展,狄拉克根据Laplace变换定义有

函数已趋于完善,但仍希望有更多的发现。

z陋(力]=f6(砷,”玉=e-”|。。=l

(7)

参考文献:

其逆变换为:

…严镇军.数学物理方法fM】北京中国科学技术大学出版社.

1983

138-154

㈣=去p咖=去p咖

【2】2灌忠诚数学物理方法教程【M】.南京:南开大学出版社.

1997.89-97.

46(力】-l

(8)

【3】曾谨言量子力学导论【M】北京北京大学出版社1996

356—366

【4】罗任远多维狄拉克函数【J】中国物理快报19926《17).23-26

56函数的几种表式

2012年6月刊

・245・

万方数据

狄拉克函数及其应用

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

叶云志

南昌理工学院北方文学(中旬刊)Northern Literature2012(6)

参考文献(4条)

1. 严镇军 数学物理方法[外文期刊] 19832. 潘忠诚 数学物理方法教程 19973. 曾谨言 量子力学导论 19964. 罗任远 多维狄拉克函数 1992(17)

引用本文格式:叶云志 狄拉克函数及其应用[期刊论文]-北方文学(中旬刊) 2012(6)


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