Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Левитов Л.С. Шитов А.В. Функция Грина Задачи с решениями (2002)

.pdf
Скачиваний:
330
Добавлен:
15.08.2013
Размер:
3.05 Mб
Скачать

11.4. теыеойс

 

 

351

рТЕДУФБŒЙŒ РПМОПЕ УЕЮЕОЙЕ Œ ŒЙДЕ

 

 

 

=

d2

d! do

(11.103)

d!do

Й УТБŒОЙŒБС ЬФП ŒЩТБЦЕОЙЕ У (11.102), РТЙИПДЙН Л (11.96).

тЕЫЕОЙЕ 73 Б. œЩЮЙУМЙН УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ S(!; q) ЙДЕБМШОПЗП ЖЕТНЙ-ЗБЪБ. тБУУНПФТЙН ДМС ЬФПЗП НБГХВБТПŒУЛЙК ЛПТТЕМСФПТ РМПФОПУФШ{РМПФОПУФШ

 

1

˛

 

 

 

KM (i!n; q) =

Tj(r; fi ) j(0; 0) ei!niqr d3r dfi :

(11.104)

2

 

 

˛

 

 

 

уРБТЙŒБС {ПРЕТБФПТЩ, РПМХЮБЕН, ЮФП ОЕРТЙŒПДЙНБС ЮБУФШ УТЕДОЕЗП (11.104) ДБЕФУС

ПВЩЮОПК РЕФМЕŒПК ДЙБЗТБННПК Й ТБŒОБ

 

KM (i!n; q) = T "m

G (i"m; p q=2) G (i"m + i!n; p + q=2) (2ı)3 :

(11.105)

 

2d3p

 

 

 

(РТЙŒПДЙНБС ЮБУФШ (11.104) ОЕ ЪБŒЙУЙФ ПФ fi Й РПФПНХ ОЕ ДБЕФ ŒЛМБДБ Œ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ РТЙ ОЕОХМЕŒПК ЮБУФПФЕ). уХННЙТХС РП "m У РПНПЭША ФПЦДЕУФŒБ (7.85), РПМХЮБЕН

KM

(i!

n

; q) =

 

nF (‰pq=2) nF (‰p+q=2) 2d3p

:

(11.106)

 

 

i!n pq=2 + ‰p+q=2 (2ı)3

 

 

бОБМЙФЙЮЕУЛПЕ РТПДПМЦЕОЙЕ ЬФПЗП ŒЩТБЦЕОЙС ДПУФЙЗБЕФУС ЪБНЕОПК i!n ОБ ! + i0. œЩЮЙУМСС НОЙНХА ЮБУФШ Й УŒСЪЩŒБС ЕЕ УП УФТХЛФХТОЩН ЖБЛФПТПН УПЗМБУОП S(!; q) = 2 Im KR (!; q), РПМХЮБЕН ПВЭХА ЖПТНХМХ

S(!; q) = 2ı nF (‰pq=2) nF (‰p+q=2) ‹ ! + ‰pq=2

p+q=2

(2ı)3 : (11.107)

 

 

2d3p

хРТПУФЙН ЙОФЕЗТБМ РП d3p Œ ŒЩТБЦЕОЙЙ (11.107). рХУФШ ПУШ z ОБРТБŒМЕОБ ŒДПМШ ŒЕЛФПТБ q. œŒЕДЕН ПВПЪОБЮЕОЙЕ x = cos „, ЗДЕ „ | ХЗПМ НЕЦДХ p Й q. фПЗДБ ЙОФЕЗТБМ (11.107) РЕТЕРЙЫЕФУС Œ ФБЛПН ŒЙДЕ:

S(!; q) = 2ı

 

(nF (‰) nF (‰+)) ‹ ! m

 

2

(2ı)3

;

(11.108)

 

1

 

 

 

 

 

 

pqx

 

ıp2 dp dx

 

ÇÄÅ

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 p02

 

q2

pqx

 

 

 

 

 

 

 

±

=

+

:

 

 

 

(11.109)

 

 

 

 

2m

 

8m ±

2m

 

 

 

 

 

йОФЕЗТЙТПŒБОЙЕ РП x УŒПДЙФУС Л ЪБНЕОЕ x ОБ x0 = m!=pq. рТЙ ЬФПН УМЕДХЕФ ХЮЕУФШ, ЮФП ЙОФЕЗТБМ ТБŒЕО ОХМА РТЙ |x0| > 1. фБЛЙН ПВТБЪПН, УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ ЕУФШ

 

m

(nF (‰) nF (‰+)) pdp :

 

S(!; q) =

ıq

 

(11.110)

m|!|=q

352

змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб

дП УЙИ РПТ НЩ ОЕ ДЕМБМЙ ОЙЛБЛЙИ РТЕДРПМПЦЕОЙК П ŒЕМЙЮЙОЕ ФЕНРЕТБФХТЩ. иПФС ЙОФЕЗТБМ Œ (11.110) ŒЩЮЙУМСЕФУС ЬМЕНЕОФБТОП РТЙ РТПЙЪŒПМШОПК ФЕНРЕТБФХТЕ, НЩ ОБКДЕН УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ S(!; q) ФПМШЛП Œ РТЕДЕМЕ ОХМЕŒПК ФЕНРЕТБФХТЩ. рТЙ T = 0 ЖЕТНЙЕŒУЛБС ЖХОЛГЙС ТБУРТЕДЕМЕОЙС РТЙОЙНБЕФ ЪОБЮЕОЙС 0 Й 1. рПЬФПНХ ŒЩТБЦЕОЙЕ (11.110) НПЦОП ЪБРЙУБФШ Œ ŒЙДЕ

 

m

„(p2 p2) „(p+2

p2) pdp ;

 

S(!; q) =

ıq

 

 

(11.111)

 

 

| |

=q

 

 

 

 

m !

 

ÇÄÅ

 

p±2

= p02 q2=4 m!

 

 

 

 

 

(11.112)

| ЛПТОЙ ХТБŒОЕОЙК ‰± = 0. тБУУНПФТЙН ДМС ПРТЕДЕМЕООПУФЙ УМХЮБК ! > 0. фПЗДБ p> p+. œ ЪБŒЙУЙНПУФЙ ПФ ФПЗП, ЛБЛ ОЙЦОЙК РТЕДЕМ ЙОФЕЗТЙТПŒБОЙС m!=q УППФОПУЙФУС У p+ É p, ŒПЪНПЦОЩ ТБЪОЩЕ УМХЮБЙ:

Á) œÏ-ÐÅÒŒÙÈ, ÐÒÉ m!=q > pЙОФЕЗТБМ (11.111) ПЛБЪЩŒБЕФУС ТБŒОЩН ОХМА. ьФП РТПЙУИПДЙФ РТЙ

(m!=q)2 > p0 + m! q2=4 :

(11.113)

œЩДЕМСС РПМОЩК ЛŒБДТБФ, РПМХЮБЕН ХТБŒОЕОЙЕ ЗТБОЙГЩ ПВМБУФЙ S(!; q) > 0:

|m!=q q=2| = p0 :

(11.114)

ьФБ ЗТБОЙГБ УПУФПЙФ ЙЪ ДŒХИ ОЕУŒСЪОЩИ ЮБУФЕК:

 

!1;2(q) = ±p0q=m + q2=2m :

(11.115)

В) œП-ŒФПТЩИ, РТЙ m!=q < p+ ЙОФЕЗТЙТПŒБОЙЕ Œ (11.111) РТПЙЪŒПДЙФУС ПФ pÄÏ

p+, ÞÔÏ ÄÁÅÔ

=

m!

 

m

 

S = 2ıq p+2 p2

ıq :

(11.116)

ьФП ŒЩТБЦЕОЙЕ УРТБŒЕДМЙŒП Œ ПВМБУФЙ

 

 

 

(m!=q)2 < p0 m! q2=4 ;

(11.117)

Ô. Å. ÐÒÉ

 

 

 

! < !3(q) = p0q=m + q2=2m :

(11.118)

Œ) оБЛПОЕГ, ЕУМЙ p+ < m!=q < p, ФП ЙОФЕЗТЙТПŒБФШ РП dp УМЕДХЕФ ПФ p = m!=q ДП p = p. œ ЬФПН УМХЮБЕ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ ТБŒЕО

S(!; q) =

m

p2 (m!=q)2 :

(11.119)

2ıq

хДПВОП РЕТЕРЙУБФШ ЬФП ŒЩТБЦЕОЙЕ, ŒЩДЕМЙŒ РПМОЩК ЛŒБДТБФ:

S(!; q) =

m

p02 (m!=q q=2)2 :

(11.120)

2ıq

11.4. теыеойс

353

уПВЙТБС ТЕЪХМШФБФЩ ДМС ТБЪМЙЮОЩИ РТЕДЕМШОЩИ УМХЮБЕŒ ŒНЕУФЕ Й ŒŒПДС ВЕЪТБЪНЕТОЩЕ РЕТЕДБООЩЕ ЬОЕТЗЙА !~ = m!=p20 Й ЙНРХМШУ q~ = q=p0, РТЙИПДЙН Л УМЕДХАЭЕНХ ПФŒЕФХ:

mp0

 

0

 

ÐÒÉ 0 < !~ < q~2=2

 

q~;

 

2ıq~

 

0

 

ÐÒÉ !~ > q~ + q~2

=2 ;

 

 

2!~

 

ÐÒÉ 0 < !~ < q~

 

q~ =2 ;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

S(q; !) =

 

 

 

 

2

 

(11.121)

 

1 (!=~ q~ q=~ 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

ÐÒÉ !~ > q~ q~2=2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оБ ТЙУ. 11.11 ЙЪПВТБЦЕОЩ МЙОЙЙ ХТПŒОС S(!; q) Й РПЛБЪБОЩ ЗТБОЙГЩ ПВМБУФЙ, ЗДЕ S(!; q) = 0. йЪПВТБЦЕОЩ ФБЛЦЕ ЛТЙŒЩЕ ! = q2=2m É m! = p0q q2=2.

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

òÉÓ. 11.11

зТБОЙГБ ПВМБУФЙ S(!; q) > 0 РЕТЕУЕЛБЕФ РТСНХА ! = 0 РТЙ q = 2p0. œ ЬФПК ЦЕ ФПЮЛЕ ПЛБОЮЙŒБЕФУС ЗТБОЙГБ ПВМБУФЙ m! = p0q q2=2. фБЛЙН ПВТБЪПН, ФПЮЛБ q = 2p0 ПЛБЪЩŒБЕФУС ПУПВПК ФПЮЛПК УФТХЛФХТОПЗП ЖБЛФПТБ. ьФХ ПУПВЕООПУФШ НПЦОП ЙОФЕТРТЕФЙТПŒБФШ, ТБУУНБФТЙŒБС ТБУУЕСОЙЕ ОЕКФТПОБ ЦЙДЛПУФША ЛБЛ ТПЦДЕОЙЕ РБТЩ ЮБУФЙГБ{ ДЩТЛБ. рТЙ ЬФПН ! | ЬФП ЬОЕТЗЙС РБТЩ, Б q | ЕЕ ЙНРХМШУ. еУМЙ q < 2p0, ФП ЬОЕТЗЙС РБТЩ НПЦЕФ ВЩФШ ЛБЛ ХЗПДОП НБМБ, РПФПНХ ЮФП РБТХ У ФБЛЙН ЙНРХМШУПН НПЦОП УПЪДБФШ, РЕТЕНЕУФЙŒ ЮБУФЙГХ ŒДПМШ ЖЕТНЙ-РПŒЕТИОПУФЙ Œ УПУФПСОЙЕ У ДТХЗЙН ЙНРХМШУПН, ОП У РПЮФЙ ФПК ЦЕ ЬОЕТЗЙЕК. еУМЙ ЦЕ q > 2p0, ФП ЮБУФЙГХ РТЙДЕФУС РЕТЕŒЕУФЙ Œ УПУФПСОЙЕ У ДТХЗПК ЬОЕТЗЙЕК, РПУЛПМШЛХ ОБ ЖЕТНЙ-РПŒЕТИОПУФЙ ОЕФ УПУФПСОЙК У ФТЕВХЕНЩН ЙНРХМШУПН. йНЕООП ЬФПФ ЬЖЖЕЛФ Й УПЪДБЕФ ПУПВЕООПУФШ РТЙ q = 2p0.

йОФЕТЕУОП ПФНЕФЙФШ, ЮФП НБЛУЙНХН УФТХЛФХТОПЗП ЖБЛФПТБ S(!; q) РТЙ ЖЙЛУЙТПŒБООПН |q| > p0 ДПУФЙЗБЕФУС РТЙ ! = q2=2m, ЮФП УППФŒЕФУФŒХЕФ ЪБЛПОХ ДЙУРЕТУЙЙ ЮБУФЙГ (УН. (11.120)). рБТБВПМБ ! = q2=2m ЙЪПВТБЦЕОБ ОБ ТЙУ. 11.11.

тЕЫЕОЙЕ 73 В. тБУУНПФТЙН УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ. еУФЕУФŒЕООП ПЦЙДБФШ, ЮФП ПО ВХДЕФ РПИПЦ ОБ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ ЖЕТНЙ-ЗБЪБ, У ФЕН МЙЫШ

354

змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб

ПФМЙЮЙЕН, ЮФП Œ ОЕН ДПМЦОП ВЩФШ УМБЗБЕНПЕ, ПФŒЕЮБАЭЕЕ РТПГЕУУБН ТБУУЕСОЙС У ЙУРХУЛБОЙЕН ЛŒБОФБ ОХМШ-ЪŒХЛБ.

зБНЙМШФПОЙБО ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙИ ЖЕТНЙПОПŒ ЙНЕЕФ ŒЙД (8.1). дМС РТПУФПФЩ ВХДЕН УЮЙФБФШ, ЮФП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ НЕЦДХ ЮБУФЙГБНЙ УМБВПЕ Й ЛПТПФЛПДЕКУФŒХАЭЕЕ: V (r r ) = g‹(r r ). нБГХВБТПŒУЛЙК ЛПТТЕМСФПТ РМПФОПУФШ{РМПФОПУФШ K(!; q), ЮЕТЕЪ ЛПФПТЩК ŒЩТБЦБЕФУС УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ, РПМХЮБЕФУС УХННЙТПŒБОЙЕН ĂРХЪЩТШЛПŒЩИĄ ДЙБЗТБНН, ЙЪПВТБЦЕООЩИ ОБ ТЙУ. 11.12.

òÉÓ. 11.12

œЕТЫЙОБ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС ОБ ТЙУ. 11.12 У ХЮЕФПН УРЙОПŒПК УФТХЛФХТЩ ЕУФШ

g‹(r r ) (‹¸˛ ¸ ˛ ¸¸ ˛˛ ) ;

(11.122)

ЗДЕ РЕТŒПЕ УМБЗБЕНПЕ (11.122) РТЕДУФБŒМСЕФ УПВПК ИБТФТЙЕŒУЛЙК ŒЛМБД, Б ŒФПТПЕ | ЖПЛПŒУЛЙК, ЙМЙ ПВНЕООЩК ŒЛМБД. œ УМХЮБЕ ЛПТПФЛПДЕКУФŒЙС ПВБ ЬФЙ ŒЛМБДБ ЙНЕАФ ПДОХ Й ФХ ЦЕ ЛППТДЙОБФОХА ЪБŒЙУЙНПУФШ Й ДПМЦОЩ ВЩФШ ТБУУНПФТЕОЩ ПДОПŒТЕНЕООП.

пФНЕФЙН, ЮФП Œ ЪБДБЮЕ 44 РТЙ ТБУУНПФТЕОЙЙ РПУМЕДПŒБФЕМШОПУФЙ ДЙБЗТБНН ДМС ДЙОБНЙЮЕУЛЙ ЬЛТБОЙТПŒБООПЗП ЛХМПОПŒУЛПЗП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС V (!; |q|) НЩ ПЗТБОЙЮЙМЙУШ ХЮЕФПН ПДОПЗП МЙЫШ ИБТФТЙЕŒУЛПЗП ŒЛМБДБ Œ ŒЕТЫЙОХ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС. фБЛПЕ ХРТПЭЕОЙЕ ВЩМП ŒПЪНПЦОП ЙЪ-ЪБ ФПЗП, ЮФП ДМС ЛХМПОПŒУЛПЗП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС РТЙ НБМПН РЕТЕДБООПН ЙНРХМШУЕ |q| p0 ИБТФТЙЕŒУЛЙК ŒЛМБД НОПЗП ВПМШЫЕ ЖПЛПŒУЛПЗП. вПМЕЕ ФПЗП, ЙНЕООП ИБТФТЙЕŒУЛПЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ 4ıe2=q2 ТБУИПДЙФУС РТЙ q 0, ЙЪ-ЪБ ЮЕЗП Й ŒПЪОЙЛБЕФ ОЕПВИПДЙНПУФШ ТБУУНБФТЙŒБФШ ЪБДБЮХ ПВ ЬЛТБОЙТПŒБОЙЙ. œ УМХЮБЕ ЦЕ ЛПТПФЛПДЕКУФŒЙС УЙФХБГЙС УПŒЕТЫЕООП ДТХЗБС. ьФП ŒЙДОП ХЦЕ ЙЪ ФПЗП, ЮФП ИБТФТЙЕŒУЛЙК Й ЖПЛПŒУЛЙК ŒЛМБДЩ РПМОПУФША УПЛТБЭБАФ ДТХЗ ДТХЗБ ДМС ЮБУФЙГ У ПДОПК Й ФПК ЦЕ РТПЕЛГЙЕК УРЙОБ. лПТПФЛПДЕКУФŒХАЭЙК РПФЕОГЙБМ РТЙŒПДЙФ Л ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙА ФПМШЛП ДМС ЖЕТНЙПОПŒ У РТПФЙŒПРПМПЦОЩНЙ УРЙОБНЙ. юФПВЩ РТЙОСФШ ŒП ŒОЙНБОЙЕ ЬФП ПВУФПСФЕМШУФŒП ОЕПВИПДЙНП РТПУХННЙТПŒБФШ МЕУФОЙЮОЩЕ ДЙБЗТБННЩ ОБ ТЙУ. 11.12 У ХЮЕФПН УРЙОПŒПК УФТХЛФХТЩ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС (11.122).

дЙБЗТБННБН ОБ ТЙУ. 11.12 УППФŒЕФУФŒХЕФ ЪБРБЪДЩŒБАЭБС ДŒХИЮБУФЙЮОБС ЖХОЛГЙС зТЙОБ

KR(!; q) = ˝(!; q) 2(!; q) g2˝3(!; q) : : : =

˝(!; q)

; (11.123)

1 g˝(!; q)

ЗДЕ ˝(!; q) | ЪБРБЪДЩŒБАЭЙК РПМСТЙЪБГЙПООЩК ПРЕТБФПТ. œПУРПМШЪХЕНУС ОБКДЕООЩН Œ ЪБДБЮЕ (44) ФПЮОЩН ŒЩТБЦЕОЙЕН ДМС ˝(!; q) ЙДЕБМШОПЗП ЖЕТНЙ-ЗБЪБ:

˝(!; q) =

0

(F (s a)

F (s + a)) ;

 

q

 

! + i0

 

 

8a

a =

2p0

; s =

vF k

;

(11.124)

ÇÄÅ

F (u) =

 

ux dx = 2u + (1 u2) ln u

+

1 :

 

(11.125)

 

 

 

1

1

x2

 

 

u

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

11.4. теыеойс

355

юФПВЩ РПМХЮЙФШ ЪБРБЪДЩŒБАЭХА ЖХОЛГЙА НЩ ДПВБŒЙМЙ i0 Л !. пФНЕФЙН, ЮФП РПМСТЙЪБГЙПООЩК ПРЕТБФПТ (11.124) Œ ДŒБ ТБЪБ НЕОШЫЕ УППФŒЕФУФŒХАЭЕЗП РПМСТЙЪБГЙПООПЗП ПРЕТБФПТБ ЙЪ ЪБДБЮЙ 44. дЕМП Œ ФПН, ЮФП ЮБУФЙЮОПЕ УПЛТБЭЕОЙЕ НЕЦДХ ИБТФТЙЕŒУЛЙН Й ЖПЛПŒУЛЙН ŒЛМБДБНЙ (11.122) РТЙŒПДЙФ Л ФПНХ, ЮФП Œ (11.124) ŒИПДЙФ РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК 0 У ПДОПК РТПЕЛГЙЕК УРЙОБ.

уФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ S(!; q) = 2 Im K R(!; q), УППФŒЕФУФŒХАЭЙК (11.123) Й (11.124), ЙЪПВТБЦЕО ОБ ТЙУ. 11.13 ДМС g 0 = 3.

S(ω,q), a.u.

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

1.6

1.2 0

0.8

0.2

0.4

 

0.40.6

ω/vFp0

0

0.8

 

q/p

0

 

 

 

òÉÓ. 11.13

пВТБФЙН ŒОЙНБОЙЕ ОБ ТЕЪЛЙК РЙЛ РТЙ ЮБУФПФБИ ОЕУЛПМШЛП ŒЩЫЕ ЗТБОЙГЩ ОЕРТЕТЩŒОПЗП УРЕЛФТБ, УПФŒЕФУФŒХАЭЕЗП ТБУУНПФТЕООПНХ Œ ЮБУФЙ Б) ŒЛМБДХ ЛŒБЪЙЮБУФЙГ. ьФПФ РЙЛ РТЕДУФБŒМСЕФ УПВПК ŒЛМБД ОХМШ-ЪŒХЛПŒПК НПДЩ. оХМШ-ЪŒХЛПŒПК РЙЛ ОБ ТЙУ. 11.13 ИБТБЛФЕТЙЪХЕФУС РТЙВМЙЪЙФЕМШОП МЙОЕКОПК ЪБŒЙУЙНПУФША ! ПФ q. пО УХЭЕУФŒХЕФ ФПМШЛП РТЙ ОЕ УМЙЫЛПН ВПМШЫЙИ q Й ŒМЙŒБЕФУС Œ ОЕРТЕТЩŒОЩК УРЕЛФТ РТЙ q 0:8p0. фБЛПЕ РПŒЕДЕОЙЕ ЙММАУФТЙТХЕФ ТБУУНПФТЕООПЕ Œ ЪБДБЮЕ (44) УŒПКУФŒП ЪБЛПОБ ДЙУРЕТУЙЙ ЛПММЕЛФЙŒОЩИ НПД Œ ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ | ЙНЕФШ ФПЮЛХ ПЛПОЮБОЙС ОБ ЗТБОЙГЕ ОЕРТЕТЩŒОПЗП УРЕЛФТБ ЛŒБЪЙЮБУФЙЮОЩИ ŒПЪВХЦДЕОЙК.

йОФЕТЕУОП ТБУУНПФТЕФШ ПВМБУФШ НБМЩИ q p0, ! EF , Œ ЛПФПТПК ŒЩТБЦЕОЙЕ ДМС РПМСТЙЪБГЙПООПЗП ПРЕТБФПТБ (11.124) ХРТПЭБЕФУС:

˝(!; q) ˝(s) = 0

1 2 ln s 1

 

;

s =

vF q

:

(11.126)

 

s

s + 1

 

 

 

! + i0

 

 

хТБŒОЕОЙЕ g˝(s) = 1 ДМС РПМАУБ KR(!; q) Œ ФПЮОПУФЙ УПŒРБДБЕФ У РПМХЮЕООЩН Œ ЗМ. 8 ХТБŒОЕОЙЕН (8.11), ДБАЭЙН ЪБЛПО ДЙУРЕТУЙЙ ОХМЕŒПЗП ЪŒХЛБ. уЛПТПУФШ ОХМШЪŒХЛПŒПК НПДЩ ! = s0vF |q| ЪБŒЙУЙФ ПФ ЛПОУФБОФЩ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС g, РТЙЮЕН s0 > 1 РТЙ МАВПН ПФФБМЛЙŒБФЕМШОПН ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЙ g > 0.

у ДТХЗПК УФПТПОЩ, НОЙНБС ЮБУФШ ŒЩТБЦЕОЙС (11.126) ПФМЙЮОБ ПФ ОХМС ФПМШЛП РТЙ s < 1, РТЙЮЕН Œ ЬФПК ПВМБУФЙ Im ˝(s) = ı2 0s. рПЬФПНХ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ (11.123) НПЦОП ЪБРЙУБФШ Œ ŒЙДЕ

K(s) =

A

+ KÒÅÇ(s) ;

(11.127)

s s0

356 змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб

ЗДЕ A | ŒЩЮЕФ K(s) Œ РПМАУЕ s = s0, Á KÒÅÇ(s) | ТЕЗХМСТОБС ЖХОЛГЙС, ТБŒОБС ОХМА РТЙ s > 1.

œЕМЙЮЙОХ A ОЕФТХДОП ОБКФЙ, ŒЩЮЙУМСС ŒЩЮЕФ ŒЩТБЦЕОЙС K(s) = ˝(s)=(1

g˝(s)). рПМХЮБЕН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

˝(s0)

=

 

2

 

 

 

 

 

:

(11.128)

d˝(s)

$

s

+ 1

2s

 

1

 

 

 

 

 

g

ds

g2 0 ln s0

 

1

s2

 

0

 

 

 

 

$s=s0

0

 

0

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хЮЙФЩŒБС, ЮФП УЛПТПУФШ ОХМШ-ЪŒХЛБ$

s0 ХДПŒМЕФŒПТСЕФ УППФОПЫЕОЙА g˝(s) = 1, ŒЩТБ-

ЦЕОЙЕ ДМС A НПЦОП ХРТПУФЙФШ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

s0(s02 1)

 

 

:

 

 

 

 

(11.129)

 

 

g

1 g 0

s02 1

 

 

 

 

 

 

йФБЛ, ОХМШ-ЪŒХЛПŒПК РПМАУ Œ (11.127) РТЙŒПДЙФ Л ‹-ЖХОЛГЙПООПК ПУПВЕООПУФЙ Œ УФТХЛФХТОПН ЖБЛФПТЕ. рЙЛ ПЛБЪЩŒБЕФУС ТЕЪЛЙН, РПУЛПМШЛХ Œ МЙОЕБТЙЪПŒБООПК ФЕПТЙЙ ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ ОХМШ-ЪŒХЛ ОЕ ЪБФХИБЕФ. œ ДЕКУФŒЙФЕМШОПУФЙ ЦЕ ЫЙТЙОБ РЙЛБ ВХДЕФ ЛПОЕЮОПК, РПТСДЛБ ПВТБФОПЗП ŒТЕНЕОЙ ЪБФХИБОЙС max [!2; T 2].

рПДЮЕТЛОЕН ЕЭЕ ТБЪ, ЮФП ŒЩТБЦЕОЙЕ (11.127) УРТБŒЕДМЙŒП ФПМШЛП РТЙ ДПУФБФПЮОП НБМЩИ q, Б РТЙ ВПМШЫЙИ q ОХМШ-ЪŒХЛПŒПК РЙЛ УМЙŒБЕФУС У ОЕРТЕТЩŒОЩН ŒЛМБДПН, Й KÒÅÇ(s) ЙУЮЕЪБЕФ. пФНЕФЙН, ЮФП У ЖПТНБМШОПК ФПЮЛЙ ЪТЕОЙС ОБЫЙ ТЕЪХМШФБФЩ ПЗТБОЙЮЕОЩ РТЕДРПМПЦЕОЙЕН П НБМПУФЙ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС g, РПЪŒПМСАЭЙН ПФВТПУЙФШ ŒУЕ ДЙБЗТБННЩ ЛТПНЕ РХЪЩТШЛПŒЩИ. оБ УБНПН ЦЕ ДЕМЕ ŒУЕ УЛБЪБООПЕ П РПŒЕДЕОЙЙ УФТХЛФХТОПЗП ЖБЛФПТБ Œ ПВМБУФЙ q p0, ! EF ЛБЮЕУФŒЕООП УРТБŒЕДМЙŒП Й ДМС РТПЙЪŒПМШОП УЙМШОПЗП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС. дЕМП Œ ФПН, ЮФП Œ ЬФПК ПВМБУФЙ ТБВПФБЕФ ФЕПТЙС ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ Й ДМС ОБИПЦДЕОЙС ЛПТТЕМСГЙПООПК ЖХОЛГЙЙ РМПФОПУФШ{РМПФОПУФШ НПЦОП ŒПУРПМШЪПŒБФШУС ЛЙОЕФЙЮЕУЛЙН ХТБŒОЕОЙЕН (8.7), ТЕЫЕОЙЕ ЛПФПТПЗП ЬЛŒЙŒБМЕОФОП УХННЙТПŒБОЙА РХЪЩТШЛПŒЩИ ДЙБЗТБНН.

тЕЫЕОЙЕ 74 Б. йЪ ЗБНЙМШФПОЙБОБ (11.27) ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС ОЕКФТПОПŒ У РМПФОПУФША СДЕТ, ТБУУНПФТЕООПЗП Œ ЪБДБЮБИ (72) Й (73), ОЕФТХДОП РПМХЮЙФШ ŒЙД ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС Œ НПДЕМЙ ДЕВБЕŒУЛПЗП ЦЕМЕ:

 

 

 

Hint =

 

2ıah—

2

‹j = j0 div u ;

 

(11.130)

 

 

 

‹j(R; t) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗДЕ R | ЛППТДЙОБФБ ОЕКФТПОБ. уППФŒЕФУФŒЕООП, ŒЛМБД ЖПОПОПŒ Œ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛ-

ÅÓÔØ S(!; q) = 2 Im

K

R (!; q), ÇÄÅ

 

 

 

 

ÔÏÒ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

R(r; t) =

i

2ıah—

2

 

2

 

‹j(r; t)‹j(0; 0) ‹j(0; 0)‹j(r; t) Ô ;

t > 0

(11.131)

 

 

 

0;

 

 

 

t < 0

 

уТБŒОЙŒБС ЬФП ŒЩТБЦЕОЙЕ У ПРТЕДЕМЕОЙЕН ЖПОПООПК ЖХОЛГЙЙ зТЙОБ DR(x; x ) =

i„(t t ) [’(x); ’(x )] Ô, ÇÄÅ ’(x) =

cj0 div u (УН. ŒЩТБЦЕОЙС (6.5) Й (6.7)), РП-

 

УППФОПЫЕОЙЕ

 

 

 

 

 

МХЮБЕН

 

 

ıah2

 

2

 

 

 

 

KR(r; t) =

2 —c

DR(r; t) :

(11.132)

11.4. теыеойс

 

 

 

 

357

ъБРБЪДЩŒБАЭБС ЖХОЛГЙС зТЙОБ ДЕВБЕŒУЛЙИ ЖПОПОПŒ ЕУФШ

 

D

R

(!; q) =

!02(q)

; !0(q) = c|q| :

(11.133)

 

!2 !02(q) + i0 sign !

пФУАДБ Im DR(!; q) = ı2 !0(q) [‹(! !0(q)) ‹(! + !0(q))], Й РПЬФПНХ

2ıah—2 2

S(!; q) = ı !0(q) (‹(! !0(q)) ‹(! + !0(q))) : (11.134)

—c

пФНЕФЙН, ЮФП ПФТЙГБФЕМШОЩК ЪОБЛ ŒФПТПЗП УМБЗБЕНПЗП Œ (11.134) УПЗМБУХЕФУС У ФТЕВПŒБОЙЕН РПМПЦЙФЕМШОПУФЙ ŒЕТПСФОПУФЙ ТБУУЕСОЙС ОЕКФТПОПŒ. ьФП ПВЕУРЕЮЙŒБЕФУС НОПЦЙФЕМЕН 1=(1 e˛! ) Œ ŒЩТБЦЕОЙЙ (11.28) ДМС УЕЮЕОЙС ТБУУЕСОЙС.

лБЛ УМЕДХЕФ ЙЪ (11.134), ŒЕТПСФОПУФШ ТБУУЕСОЙС У РЕТЕДБЮЕК ЛТЙУФБММХ ЬОЕТЗЙЙ ! Й ЙНРХМШУБ q РТПРПТГЙПОБМШОБ

(Nq + 1) ‹(! !0(q)) + Nq ‹(! + !0(q)) ;

ÇÄÅ Nq =

1

(11.135)

e˛!0(q) 1

| ВПЪЕŒУЛБС ЖХОЛГЙС ТБУРТЕДЕМЕОЙС. фБЛЙН ПВТБЪПН, РПМПЦЕОЙЕ РЙЛБ Œ УФТХЛФХТОПН ЖБЛФПТЕ, ТБУУНБФТЙŒБЕНПЕ ЛБЛ ЖХОЛГЙС ! Й q, РПЪŒПМСЕФ ПРТЕДЕМЙФШ УРЕЛФТ ЖПОПОПŒ.

тЕЫЕОЙЕ 74 В. жХОЛГЙС зТЙОБ ЖПОПОБ Œ НЕФБММЕ D0(!; q) = !02(q)=(!2 !02(q)) РЕТЕОПТНЙТХЕФУС ЪБ УЮЕФ ЬМЕЛФТПО{ЖПОПООПЗП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС. уПЗМБУОП ФЕПТЙЙ нЙЗДБМБ (УН. ЪБДБЮХ 31), ŒУЕ ОБЙВПМЕЕ УХЭЕУФŒЕООЩЕ ЬЖЖЕЛФЩ НПЦОП ХЮЕУФШ У РПНПЭША РПМСТЙЪБГЙПООПЗП ПРЕТБФПТБ, РТЙЮЕН УБН РПМСТЙЪБГЙПООЩК ПРЕТБФПТ НПЦЕФ ВЩФШ ОБКДЕО ЮЕТЕЪ РЕТЕОПТНЙТПŒБООЩЕ ЖХОЛГЙЙ зТЙОБ ВЕЪ ХЮЕФБ ŒЕТЫЙООЩИ РПРТБŒПЛ. уППФŒЕФУФŒЕООП

D(!; q) =

D0(!; q)

=

!02(q)

; !0(q) = c|q| ;

1 g2˝(!; q)D0(!; q)

!2 !02(q)(1 + g2˝(!; q))

(11.136) ЗДЕ РПМСТЙЪБГЙПООЩК ПРЕТБФПТ ˝(!; q) ДБЕФУС УППФОПЫЕОЙСНЙ (11.124) Й (11.125). рТЙ ЬФПН, ЛБЛ Й Œ ЪБДБЮБИ 31 Й 44, ОБУ ЙОФЕТЕУХЕФ ФПМШЛП ĂИБТФТЙЕŒУЛЙЕĄ ŒЛМБДЩ, ДБАЭЙЕУС ДЙБЗТБННБНЙ, ЛПФПТЩЕ ТБУРБДБАФУС ОБ ОЕУŒСЪОЩЕ ЮБУФЙ РТЙ ТБЪТЕЪБОЙЙ МАВПК ЖПОПООПК МЙОЙЙ (ПУФБМШОЩЕ ДЙБЗТБННЩ НБМЩ Œ УЙМХ ФЕПТЕНЩ нЙЗДБМБ | УН. ЪБДБЮХ 30). рПЬФПНХ Œ ŒЩТБЦЕОЙСИ (11.124) Й (11.125) Œ ДБООПН УМХЮБЕ УМЕДХЕФ ЙУРПМШЪПŒБФШ РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК = 2 0, ХЮЙФЩŒБАЭХА ПВЕ РТПЕЛГЙЙ УРЙОБ.

рПУЛПМШЛХ ИБТБЛФЕТОЩЕ ! Й q, РТЕДУФБŒМСАЭЙЕ ДМС ОБУ ЙОФЕТЕУ, ЕУФШ ! cq, ВЕЪТБЪНЕТОЩК РБТБНЕФТ s = !=vF q Œ ДБООПН УМХЮБЕ НОПЗП НЕОШЫЕ ЕДЙОЙГЩ. уППФŒЕФУФŒЕООП, РЕТЕИПДС Œ (11.124) Л РТЕДЕМХ s a = k=2p0, НЩ РПМХЮБЕН

 

 

 

 

 

1

 

 

 

˝(a)s=0 =

4a

2a +

1 a2

ln

1

 

a

:

(11.137)

рМПФОПУФШ УПУФПСОЙК Œ (11.137) ДПМЦОБ ВЩФШ ПРТЕДЕМЕОБ У ХЮЕФПН ЬМЕЛФТПО{ ЖПОПООПК РЕТЕОПТНЙТПŒЛЙ, ОБКДЕООПК Œ ЪБДБЮЕ 29. рПМАУ ЖХОЛГЙЙ зТЙОБ (11.136)

358

змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб

ДБЕФ РЕТЕОПТНЙТПŒБООЩК ЪБЛПО ДЙУРЕТУЙЙ ЖПОПОПŒ

 

 

! = !0(q)'1 + g2˝(|q|=2p0)

(11.138)

œЩТБЦЕОЙЕ (11.137) ЙНЕЕФ РТЙ |q| = 2p0 УМБВХА ПУПВЕООПУФШ, РТЙŒПДСЭХА Л МПЗБТЙЖНЙЮЕУЛПК ТБУИПДЙНПУФЙ РЕТЕОПТНЙТПŒБООПК УЛПТПУФЙ ЪŒХЛБ c~ = d!=dq. ьФБ ПУПВЕООПУФШ Й ЕУФШ ЛПОПŒУЛБС БОПНБМЙС.

œЛМБД ЖПОПОПŒ Œ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ, УПЗМБУОП (11.132) Й (11.136), ЕУФШ

S(!; q) = 2

 

—c

 

Im

(! + i0)2 !02(q)(1 + g2˝(! + i0; q)) :

(11.139)

 

 

2ıah—2

 

2

!02(q)

 

 

 

 

 

 

оБ ТЙУ. 11.14 НЩ ЙЪПВТБЪЙМЙ УФТХЛФХТОЩК ЖБЛФПТ, РПМХЮБАЭЙКУС РТЙ ЙУРПМШЪПŒБОЙЙ ŒЩТБЦЕОЙК (11.124) Й (11.125) ДМС ˝(!; q). ъОБЮЕОЙЕ ЛПОУФБОФЩ ЬМЕЛФТПО{ ЖПОПООПЗП ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС ВЩМП ŒЩВТБОП ТБŒОЩН g2 = 8=9.

S(ω,q), a.u.

40

30

20

10

0

3

2

2

 

1

1

 

 

 

 

q/p0

0 0

ω/cp

0

 

 

 

òÉÓ. 11.14

рПМПЦЕОЙЕ РЙЛБ Œ РМПУЛПУФЙ (!; q) ДБЕФ ЪБЛПО ДЙУРЕТУЙЙ ЖПОПОПŒ !(q). рТЙ q 2p0 ЪБŒЙУЙНПУФШ !(q) РТЙВМЙЪЙФЕМШОП МЙОЕКОБС У ОБЛМПОПН d!=dq = c1 g2 , ЮФП УППФŒЕФУФŒХЕФ РЕТЕОПНЙТПŒЛЕ УЛПТПУФЙ БЛХУФЙЮЕУЛЙИ ЖПОПОПŒ | УН. ЪБДБЮХ 31 Б. рТЙ q > 2p0 РЕТЕОПТНЙТПŒЛБ УЛПТПУФЙ РПУФЕРЕООП ЙУЮЕЪБЕФ. оБ ТЙУ. 11.14 ИПТПЫП ŒЙДОП ФБЛЦЕ ТЕЪЛПЕ ŒПЪТБУФБОЙЕ ОБЛМПОБ d!=dq Œ ПЛТЕУФОПУФЙ q = 2p0, РПНЕЮЕООПК УФТЕМЛПК. пФНЕФЙН, ЮФП ЛПОЕЮОБС ЫЙТЙОБ РЙЛПŒ ОБ ТЙУ. 11.14 УŒСЪБОБ У ФЕН, ЮФП ЬМЕЛФТПО{ЖПОПООПЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ РТЙŒПДЙФ Л ЪБФХИБОЙА ЖПОПОПŒ Œ НЕФБММЕ (УН. ЪБДБЮХ 31 В).

çÌÁŒÁ 12.

вПЪПОЙЪБГЙС Й МБФФЙОЦЕТПŒУЛБС ЦЙДЛПУФШ

œЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙЕ ЖЕТНЙПОЩ ОБ РТСНПК РТЕДУФБŒМСАФ УПВПК ПУПВХА ЙОФЕТЕУОХА УЙУФЕНХ. пЛБЪЩŒБЕФУС, ДБЦЕ УМБВПЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ РПМОПУФША НЕОСЕФ ИБТБЛФЕТ ПДОПНЕТОПК ЖЕТНЙ-УЙУФЕНЩ, РТЙŒПДЙФ Л РЕТЕУФТПКЛЕ УРЕЛФТБ ŒПЪВХЦДЕОЙК Й ДЕМБЕФ ФЕПТЙА ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ ОЕРТЙНЕОЙНПК (УН. ЪБДБЮХ 82, Œ ЛПФПТПК ПФУХФУФŒЙЕ ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ РТЙ D = 1 РТПЙММАУФТЙТПŒБОП У РПНПЭША ФЕПТЙЙ ŒПЪНХЭЕОЙК). пДОПНЕТОЩЕ ЖЕТНЙПОЩ НПЗХФ ВЩФШ ХУРЕЫОП ПРЙУБОЩ Œ ТБНЛБИ НПДЕМЙ фПНПОБЗЙ{

мБФФЙОЦЕТБ Й ЕЕ ПВПВЭЕОЙК, Й РП ЬФПК РТЙЮЙОЕ ЮБУФП ЙУРПМШЪХЕФУС ОБЪŒБОЙЕ МБФФЙОЦЕТПŒУЛБС ЦЙДЛПУФШ.

нЕФПД ВПЪПОЙЪБГЙЙ, У РПНПЭША ЛПФПТПЗП УФТПЙФУС ФЕПТЙС МБФФЙОЦЕТПŒУЛПК ЦЙДЛПУФЙ, СŒМСЕФУС УŒПЕПВТБЪОЩН ЛŒБОФПŒПНЕИБОЙЮЕУЛЙН БОБМПЗПН ЗЙДТПДЙОБНЙЛЙ. ьМЕНЕОФБТОЩЕ ŒПЪВХЦДЕОЙС УЙУФЕНЩ ŒŒПДСФУС У РПНПЭША ЖХТШЕ-ЛПНРПОЕОФ ПРЕТБФПТПŒ РМПФОПУФЙ Й ЛПННХФБГЙПООЩИ УППФОПЫЕОЙК НЕЦДХ ОЙНЙ. уППФŒЕФУФŒХАЭЙЕ ЛŒБЪЙЮБУФЙГЩ РПДЮЙОСАФУС УФБФЙУФЙЛЕ вПЪЕ. йУИПДОЩЕ ЦЕ ЖЕТНЙПООЩЕ ПРЕТБФПТЩ Œ ФБЛПН РТЕДУФБŒМЕОЙЙ ŒЩТБЦБАФУС ЮЕТЕЪ ВПЪПООЩЕ ПРЕТБФПТЩ ŒЕУШНБ ОЕФТЙŒЙБМШОП. пРЕТБФПТОЩЕ УППФОПЫЕОЙС НЕЦДХ ЖЕТНЙПООЩНЙ Й ВПЪПООЩНЙ РПМСНЙ ОБРПНЙОБАФ УППФОПЫЕОЙС кПТДБОБ{œЙЗОЕТБ ДМС ЖЕТНЙПООПЗП РТЕДУФБŒМЕОЙС УРЙОПŒЩИ ПРЕТБФПТПŒ, ТБУУНПФТЕООПЗП Œ ТБЪД. 1.4.

œППВЭЕ ЗПŒПТС, РТЕДУФБŒМЕОЙЕ ŒПЪВХЦДЕОЙК ЖЕТНЙ-УЙУФЕНЩ У РПНПЭША ЬЛŒЙŒБМЕОФОЩИ ВПЪПОПŒ ЙНЕЕФ НЕУФП ДМС РТПЙЪŒПМШОПК ТБЪНЕТОПУФЙ УЙУФЕНЩ. фБЛ, Œ ЗМ. 8 НЩ РТПДЕНПОУФТЙТПŒБМЙ, ЮФП ФЕПТЙА ЖЕТНЙ-ЦЙДЛПУФЙ НПЦОП ĂРТПЛŒБОФПŒБФШĄ, ЙУРПМШЪХС ВПЪЕ-ПРЕТБФПТЩ ЬМЕЛФТПО-ДЩТПЮОЩИ РБТ (УН. ТБЪД. 8.3 Й ЪБДБЮЙ 44, 45, 49). пДОБЛП ФПМШЛП Œ ПДОПНЕТОПН УМХЮБЕ НЕФПД ВПЪПОЙЪБГЙЙ РТЙŒПДЙФ Л ТЕЪХМШФБФБН, ЛПФПТЩЕ ОЕŒПЪНПЦОП ЙМЙ ЦЕ ФТХДОП РПМХЮЙФШ ВПМЕЕ УФБОДБТФОЩНЙ НЕФПДБНЙ.

рПНЙНП ЪБДБЮЙ П ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙИ ЖЕТНЙПОБИ ОБ РТСНПК, НЕФПД ВПЪПОЙЪБГЙЙ ОБИПДЙФ РТЙНЕОЕОЙЕ ФБЛЦЕ РТЙ ЙЪХЮЕОЙЙ ДЙОБНЙЛЙ ОЕŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙИ ЖЕТНЙПОПŒ Œ РТПЙЪŒПМШОПК ТБЪНЕТОПУФЙ. œ ЮБУФОПУФЙ, ЬФПФ НЕФПД ПЛБЪЩŒБЕФУС ŒЕУШНБ ХДПВОЩН РТЙ ПРЙУБОЙЙ ŒУФТСУЛЙ ЖЕТНЙ-УЙУФЕНЩ РПД ДЕКУФŒЙЕН ŒПЪНХЭЕОЙС, ЪБŒЙУСЭЕЗП ПФ ŒТЕНЕОЙ. рТЙНЕТБНЙ ФБЛПЗП ТПДБ СŒМСАФУС ĂЛБФБУФТПЖБ ПТФПЗПОБМШОПУФЙĄ

359

360 змбœб 12. впъпойъбгйс й мбффйоцетпœулбс цйдлпуфш

Й ЪБДБЮБ П ЛТБЕ ТЕОФЗЕОПŒУЛПЗП УРЕЛФТБ РПЗМПЭЕОЙС Œ НЕФБММЕ (УН. ЪБДБЮЙ 78 Й 79).

12.1. зЙДТПДЙОБНЙЛБ ПДОПНЕТОПЗП ЖЕТНЙ-ЗБЪБ

зЙДТПДЙОБНЙЮЕУЛПЕ ПРЙУБОЙЕ РТЙНЕОЙНП, ЕУМЙ ИБТБЛФЕТОЩЕ РТПУФТБОУФŒЕООЩК Й ŒТЕНЕООПК НБУЫФБВЩ ŒЕМЙЛЙ РП УТБŒОЕОЙА У НЙЛТПУЛПРЙЮЕУЛЙНЙ ДМЙОБНЙ Й ŒТЕНЕОБНЙ. уППФŒЕФУФŒХАЭЙЕ ХУМПŒЙС ДМС ЖЕТНЙ-ЗБЪБ ЪБРЙУЩŒБАФУС Œ ŒЙДЕ: k p0,

! EF .

оЕЛПФПТЩЕ ЖБЛФЩ ЗЙДТПДЙОБНЙЛЙ ПДОПНЕТОПЗП ЖЕТНЙ-ЗБЪБ ОБН ХЦЕ ЙЪŒЕУФОЩ ЙЪ ЪБДБЮЙ 24, Œ ЛПФПТПК НЩ ОБЫМЙ ЖМХЛФХБГЙЙ ЮЙУМБ ЮБУФЙГ ПДОПНЕТОПЗП ЖЕТНЙ-ЗБЪБ ŒОХФТЙ ЖЙЛУЙТПŒБООПЗП ЙОФЕТŒБМБ ВПМШЫПК ДМЙОЩ L p0 1,

NL2 = NL2 NL 2 =

1

 

ı2 ln p0L ;

(12.1)

Б ФБЛЦЕ ЙЪ ЪБДБЮЙ 25, Œ ЛПФПТПК ВЩМ ОБКДЕО ЛПТТЕМСФПТ РМПФОПУФШ{РМПФОПУФШ

v2k2

k p0 ; ! EF ;

 

Q(!; k) = !2 v2k2 + i‹ sign ! ;

(12.2)

ЗДЕ | РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК ОБ ХТПŒОЕ жЕТНЙ.

йОФЕТЕУОП УПРПУФБŒЙФШ ЬФЙ ТЕЪХМШФБФЩ УП УŒПКУФŒБНЙ ПДОПНЕТОПК ХРТХЗПК УТЕДЩ. зТЙОПŒУЛБС ЖХОЛГЙС ЖПОПОПŒ Œ ПДОПНЕТОПК НПДЕМЙ дЕВБС ЕУФШ D(x x ; t t ) =

УМХЮБЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ijc2 T @xu(x; t)@xu(x ; t ) , ЗДЕ u(x; t) | ПРЕТБФПТ УНЕЭЕОЙС УТЕДЩ 1. œ ПДОПНЕТОПН

 

ПРЕТБФПТ u(x; t) ЙНЕЕФ ŒЙД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

sign k

ikx

 

ic k

t

+

ikx+ic k

t

 

 

u(x; t) = L

k

(2jc k )1=2

bk e

| |

 

+ bk e

| |

;

(12.3)

ЗДЕ L | ДМЙОБ УЙУФЕНЩ, Б bk É b+ | ЛБОПОЙЮЕУЛЙЕ ВПЪЕ-ПРЕТБФПТЩ ЖПОПОПŒ 2

(ÓÒ. Ó

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

ФТЕИНЕТОЩН ŒЩТБЦЕОЙЕН (6.1)). œ ЖХТШЕ-РТЕДУФБŒМЕОЙЙ:

 

 

 

 

 

 

 

 

c2k2

 

 

 

 

 

 

 

 

D(!; k) = !2 c2k2 + i‹ sign ! :

 

 

(12.4)

пВТБФЙН ŒОЙНБОЙЕ ОБ ФП, ЮФП ЬФП ŒЩТБЦЕОЙЕ УПŒРБДБЕФ У ЛПТТЕМСФПТПН РМПФОПУФЙ (12.2), У ФПЮОПУФША ДП НОПЦЙФЕМС Й ЪБНЕОЩ v c. нПЦОП УДЕМБФШ ЕЭЕ ПДОП ОБВМАДЕОЙЕ, УТБŒОЙŒ ЖМХЛФХБГЙЙ ЮЙУМБ ЮБУФЙГ (12.1) Œ ЙОФЕТŒБМЕ ВПМШЫПК ДМЙОЩ У ЛПТТЕМСФПТПН УНЕЭЕОЙК (12.3). рПМШЪХСУШ ФЕПТЕНПК œЙЛБ, ХУТЕДОСЕН:

 

u(x; t)u(x ; t ) t =t

=

 

eik(x x)

 

 

1

 

L

dk

:

 

1

 

 

2jc|k|

=

2ıjc ln |x x |

(12.5)

пВЩЮОП ЗТЙОПŒУЛБС

ЖХОЛГЙС ЖПОПОПŒ

 

ŒŒПДЙФУС

ОЕУЛПМШЛП ЙОБЮЕ,

ЮЕТЕЪ

ПРЕТБФПТЩ (x; t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u É ПФМЙЮБАФУС НОПЦЙФЕМЕН: (r; t) = cj

u(r; t).

(УН. [1], (7.9) { (7.16)). пДОБЛП Œ НПДЕМЙ дЕВБС

 

2

рТЕДРПМБЗБЕФУС, ЮФП

 

:::

=

:::

dk

b

 

 

+

ıL‹ k

 

k

 

L

 

 

 

 

 

k

; b

k ] = 2

), ÇÄÅ

| ТБЪНЕТ УЙУФЕНЩ.

дБООЩЕ

 

 

 

 

É [

 

 

 

(

 

 

 

k

УПЗМБЫЕОЙС ЙУРПМШЪХАФУС ŒУАДХ Œ ЬФПК ЗМБŒЕ.