Vektor maydonidagi ikkinchi tartibli amallar nabla operatori bilan almashtirish

Gamilton operatori (Nabla operatori)
Vektor analizning differensial amallarini simvolik vektor yordamida (Nabla vektor-Gamilton operatori) ifodalash qulaydir:

Bu vektorni u yoki bu (skalyar yoki vektor) kattalikka qo‘llanishni bunday tushunmoq kerak: vektor algebra qoidalariga ko‘ra bu vektorni berilgan kattalikka ko‘paytirish amalini bajarish lozim, so‘ngra simvollarning bu kattalikka ko‘paytirishni tegishli hosilani topish sifatida qarash kerak.

Bu vektor bilan amallar bajarish qoidalarini qarab chiqamiz:

1. nabla-vektorning skalyar funksiyaga ko‘paytmasi shu funksiyaning gradientini beradi:

   
   

Shunday qilib,

2. nabla-vektorning

vektor funksiya bilan skalyar ko‘paytmasi shu funksiyaning divergensiyasini beradi:

Shunday qilib,

3. nabla-vektorning

vektor funksiyaga vektor ko‘paytmasi shu funksiyaning uyurmasini beradi:

Shunday qilib,

Gradient, divergensiya, uyurmani olish amallari birinchi tartibli differensial vektor amallardir.
Vektor maydondagi ikkinchi tartibli amallar.
Vektor maydondagi ikkinchi tartibli amallarni ko‘rami. Shuni aytib o‘tish kerakki, amallari vektor maydonlarni vujudga keltiradi, amali esa skalyar maydonni vujudga keltiradi. ko‘rsatilgan amallarning quyidagi kombinatsiyalari bo‘lishi mumkin: , bular ikkinchi tartibli amallar deyiladi. Ulardan eng muhimlarini qarab chiqamiz.
1.
Haqiqatan ham, agar vektor maydon

bo‘lsa, u holda ikkinchi tartibli aralash hosilalarning tengligi uchun

bo‘ladi. Shu natijaning o‘zini nabla-operator

yordamida ham olish mumkin, chunki bu yerda uchta vektorning aralash ko‘paytmasini hosil qilamiz: va , bularning ikkitasi bir xil. Bunday ko‘paytma nolga teng bo‘lishi ravshan.
2.
Haqiqatan,

bo‘lgani uchun ikkinchi tartibli aralash ko‘paytmalarning tengligi tufayli:

Shu natijaning o‘zini nabla-operator yordamida ham hosil qilish mumkin:

chunki bir xil vektorlarning vektor ko‘paytmasi nol vektorga teng.

3.
Haqiqatan ham,

bo‘lgani uchun

bo‘ladi.
(78) tenglikning o‘ng tomoni simvolik tarzda bunday belgilanadi:

yoki

Bunda

simvol Laplas operatori deyiladi. Bu operatorni vektorning skalyar kvadrati tarzida qarash tabiiydir.

Haqiqatan ham

Shuning uchun (79) tenglik operator yordamida

ko‘rinishda yoziladi. Shuni aytib o‘tish kerakki,

tenglama Laplas tenglamasi deyiladi. shartni bajaruvchi skalyar maydon Laplas maydoni yoki garmonik maydon deyiladi.

http://fayllar.org