
基本解方程
𝑈
′
+ 𝑎𝑈 = 𝛿(𝑥)
其解为
𝑈 = 𝑒
−𝑎𝑥
∫
𝑥
−∞
𝑒
𝑎𝜏
𝛿(𝜏)d𝜏
= 𝑒
−𝑎𝑥
𝐻(𝑥)
3 格林函数
考虑
Δ
3
𝑢 = −𝑓 (𝑥, 𝑦, 𝑧)
𝑢|
𝑆
= 𝜑(𝑥, 𝑦, 𝑧)
, (𝑥, 𝑦, 𝑧) ∈ 𝑉 (1)
Δ
3
𝑢 = −𝑓 (𝑥, 𝑦)
𝑢|
𝐶
= 𝜑(𝑥, 𝑦)
, (𝑥, 𝑦) ∈ 𝐷 (2)
设置格林函数满足的问题
Δ
3
𝐺 (𝑥, 𝑦, 𝑧) = −𝛿(𝑥 − 𝜉, 𝑦 − 𝜂 , 𝑧 − 𝜁)
𝐺|
𝑆
= 0
, (𝑥, 𝑦, 𝑧) ∈ 𝑉, (𝜉, 𝜂, 𝜁 ) ∈ 𝑉 (1)
其中 𝑆 为 𝑉 的边界
Δ
2
𝐺 (𝑥, 𝑦) = −𝛿(𝑥 − 𝜉, 𝑦 − 𝜂)
𝐺|
𝐶
= 0
, (𝑥, 𝑦) ∈ 𝐷, (𝜉, 𝜂) ∈ 𝐷 (2)
其中 𝐶 为 𝐷 的边界
求上半空间 (𝑧 = 0) 的格林函数
Δ
3
𝐺 (𝑥, 𝑦, 𝑧) = −𝛿(𝑥 − 𝜉, 𝑦 − 𝜂, 𝑧 − 𝜁) (𝑧, 𝜁 > 0)
𝐺|
𝑧=0
= 0
昨晚做梦梦见一个解 (正点电荷电势)
𝑈
0
=
1
4𝜋𝑟
, 𝑟 =
p
(𝑥 − 𝜉)
2
+ (𝑦 − 𝜂)
2
+ (𝑧 − 𝜁)
2
但是它不满足边界条件. 利用镜像法 (负点电荷电势)
𝑈
1
= −
1
4𝜋𝑟
1
, 𝑟
1
=
p
(𝑥 − 𝜉)
2
+ (𝑦 − 𝜂)
2
+ (𝑧 + 𝜁)
2
就满足边界条件了, 得到格林函数 𝐺
𝐺 = 𝑈
0
+𝑈
1
=
1
4𝜋𝑟
−
1
4𝜋𝑟
1