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jh8979
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 19:33    Titel:

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Areton hat Folgendes geschrieben:
oder schau mal einfach hier, da wird das schön erklärt

https://math.stackexchange.com/questions/368155/laplacians-and-dirac-delta-functions


Die Erklärung ist zwar schön - aber leider falsch. Hier wird der Satz von Gauß auf das Vektorfeld r/r³ angewendet. Das Satz gilt aber nur für Funktion, die stetig differenzierbar sind; r/r³ bestitzt bei 0 aber eine Polstelle...

Zum Glück ist das eine mathematisches Detail, das behebbar ist.
https://math.stackexchange.com/questions/1436616/gauss-law-in-differential-form-for-a-point-charge
https://math.stackexchange.com/questions/1335591/divergence-of-vecf-frac-hat-mathrmrr2/1335781#1335781
Areton
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 15:39    Titel:

vorausgesetzt es ist ein physikalisches und kein mathematisches Problem. Die Relation gilt aber auch unabhängig von der Physik, was das Lösen deutlich schwieriger macht.
Qubit
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 15:21    Titel: Re: Greensche Funktion des Laplaceoperators

kleinesKorollar hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Ich soll als Übungsaufgabe Folgendes zeigen:

Ich bräuchte Hilfe, wie ich es geschickt zeigen kann und würde mich über Erklärungen freuen, wozu man diese Identität braucht.

Meine Ideen:
Da die rechte Seite der Gleichung nur für ungleich null ist, würde ich als erstes folgendes zeigen:

Dies lässt sich sicherlich durch sehr lange Rechnungen zeigen, ich möchte aber einen geschickten Weg nutzen.
Ich habe es mit Kugelkoordinaten probiert. Hier mit lässt sich der Bruch folgendermaßen ausdrücken:

Jedoch wird beim Anwenden des Gradienten auf den Ausdruck der Mischterm sehr hässlich und lang, was ich zu verhindern versucht habe.
Was mich weiterhin etwas verwirrt: für steht auf der linken Seite eine Null unter der Wurzel, was nicht definiert ist.


Ein konservatives (Gradienten-) Kraftfeld lässt sich mit der Potentialgleichung einer (endlichen) Quelldichte beschreiben:



Die Lösungen dieser Gleichung mit entsprechendem asymptotischen Verschwinden der Beiträge im Unendlichen ist bekanntlich (aus Elektrostatik und Newtonschem Gravitationspotential):



Interessiert man sich nun für die (Greensche-) Lösung von "Punktladungen" dieser Gleichung (in r0), so kann man hier die Ladungsdichte entsprechend ansetzen ("Deltafunktion"):



Rechnet man nun hiermit (s.o.) aus, so bekommt man mit der Potentialgleichung die gesuchte Beziehung.
Areton
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 09:58    Titel:

Ja, okay. Das klinkt nicht unlogisch. Leider unterliege auch ich der typischen Physiker Krankheit, angewante mathematik zwar zu können, aber explizite definitionen nur noch schwammig im Kopf zu haben ... .
Nils Hoppenstedt
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 09:27    Titel:

Leider nicht... der Nenner hat ja eine höhere Potenz als der Zähler.
Areton
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 09:25    Titel:

Aber an der Stelle ist sowohl zähler wie auch nenner gleich null, ist die definitionslückedadurch nicht hebbar?
Nils Hoppenstedt
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 09:17    Titel:

Areton hat Folgendes geschrieben:
oder schau mal einfach hier, da wird das schön erklärt

https://math.stackexchange.com/questions/368155/laplacians-and-dirac-delta-functions


Die Erklärung ist zwar schön - aber leider falsch. Hier wird der Satz von Gauß auf das Vektorfeld r/r³ angewendet. Das Satz gilt aber nur für Funktion, die stetig differenzierbar sind; r/r³ bestitzt bei 0 aber eine Polstelle...
Areton
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 09:11    Titel:

oder schau mal einfach hier, da wird das schön erklärt

https://math.stackexchange.com/questions/368155/laplacians-and-dirac-delta-functions
Areton
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 08:55    Titel:

in Kugelkoordinaten gilt aber |r-r'|=sqrt(r^2-r'^2-2rr'cos(theda))

Ist das eine mathematische, oder physikalische aufgabe? wenns ne physikalische ist könntest du über das Potenzial gehen, also Nabla^2 Phi = rho.

Ansonsten gilt Nabla 1/|r-r'| = (r-r')/|r-r'|^3 das hilft vielleicht um zu zeigen, dass es für r-r' != 0 gleich 0 ist.
für r-r' = 0 musst deinen therm umformen ich bin mir gerade nicht so ganz sicher, vielleicht über die exponentialfunktion?
kleinesKorollar
BeitragVerfasst am: 04. Feb 2020 02:55    Titel: Greensche Funktion des Laplaceoperators

Meine Frage:
Ich soll als Übungsaufgabe Folgendes zeigen:

Ich bräuchte Hilfe, wie ich es geschickt zeigen kann und würde mich über Erklärungen freuen, wozu man diese Identität braucht.

Meine Ideen:
Da die rechte Seite der Gleichung nur für ungleich null ist, würde ich als erstes folgendes zeigen:

Dies lässt sich sicherlich durch sehr lange Rechnungen zeigen, ich möchte aber einen geschickten Weg nutzen.
Ich habe es mit Kugelkoordinaten probiert. Hier mit lässt sich der Bruch folgendermaßen ausdrücken:

Jedoch wird beim Anwenden des Gradienten auf den Ausdruck der Mischterm sehr hässlich und lang, was ich zu verhindern versucht habe.
Was mich weiterhin etwas verwirrt: für steht auf der linken Seite eine Null unter der Wurzel, was nicht definiert ist.

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