Волновое уравнение
Уравнение любой волны есть решение некоторого дифференциального уравнения, называемого волновым. Найдем общий вид волнового уравнения. Для этого продифференцируем дважды уравнение плоской волны по времени t и всем координатам:
,
,
|
, |
(5.6.1) |
|
 |
(5.6.2) |
Сложим уравнения (5.6.2):
|
. |
(5.6.3) |
Подставим из (5.6.1) значение
, и получим:
. Учтем, что
, а окончательно получим для волнового уравнения
|
. |
(5.6.4) |
Всякая функция, удовлетворяющая уравнению (5.6.4), описывает некоторую волну, причем корень квадратный из величины, обратной коэффициенту при производной по времени
, есть фазовая скорость волны. Используя оператор Лапласа
, волновое уравнение можно записать в виде
|
. |
20.05.2012