第208章 真正的十全十美哈_穹頂天魂的新書_思兔 
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第208章 真正的十全十美哈(1 / 1)

我不知道的是她們也來到了太陽係,不過不是我們現在的太陽係,而是平行宇宙裡的太陽係,不是我搞得同頻共振形成旋渦太極陰陽八卦圖,也不會讓她們定位到我所處的時空坐標,都是小獸那個臭不要臉的玩意,把位置發給了她們,並開啟了同步傳送環,把她們一個個都送了過來,他自己不知道躲那去齁著了,不然怕我削他哈。

我被發現完全是無心之舉,都是小獸那個臭不要臉的玩意,它就是個攪屎棍在此聲明,小說借用的一切理論都是胡說八道,豪無人性的,千萬不可當真哈,為的就是天馬行空的腦洞大開,不負任何法律責任哈他利用了一維無界弦振動的原理

一維無界弦振動的數學解析

一維無界弦振動的數學解析涉及到的是一維波動方程,也稱為弦振動方程。這個方程可以用來描述弦在不同時間和位置上的振動狀態。在沒有外力作用的情況下,弦振動方程可以通過達朗貝爾公式直接求解。然而,當考慮外力時,不能直接使用達朗貝爾公式求解,而是需要通過疊加原理將方程齊次化,進而求解。

自由振動的解析

對於自由振動的情況,即沒有外力作用的情況,弦振動方程的解可以通過達朗貝爾公式得到。這個公式表達了弦振動的兩部分一部分是沿著弦傳播的波,另一部分是反向傳播的波。這兩部分波的疊加形成了弦在任何時刻的總振動形態。

受迫振動的解析

對於受迫振動的情況,即存在外部力作用的情況,弦振動方程的解需要通過更為複雜的方法獲得。一種常見的方法是使用疊加原理,將無界弦的受迫振動分解為自由振動和純強迫振動問題,對兩個問題分彆求解,最後把它們的解疊加即可。

數值方法

除了解析方法外,還有數值方法可以用來解決一維無界弦振動的問題。例如,可以使用傅裡葉變換法、拉普拉斯變換法、行波法等方法來求解無界弦的自由振動和受迫振動問題。這些方法可以將連續的物理問題轉化為離散的數學問題,從而便於計算機進行數值計算。

結論

一維無界弦振動的數學解析是一個複雜的問題,涉及到多種數學工具和方法。在實際應用中,選擇合適的解析方法或數值方法取決於具體的問題條件和所需的精確度。

一維無界弦的量子解

一維無界弦振動的解析通常涉及量子力學中的薛定諤方程。在量子力學框架內,一維無限深勢阱(fitepotentialell)問題了一個簡化的模型來描述弦振動。假設弦的質量密度為μ,長度為l,並且弦兩端固定,不允許任何位移,那麼弦的有效振動模式可以用正弦波來表示。

弦的動能算子(keticenergyoperator)是[\hat{t}\frac{\hbar2}{2\u}\frac{\partial2}{\partialx2}]

其中,x是弦上的位置坐標,?是約化普朗克常數。

如果弦的勢能僅在兩端固定時為無窮大,則勢能算子(potentialenergyoperator)為[\hat{v}0\ad0<x<l][\hat{v}\fty\adx\leq0,x\ql]

薛定諤方程為[i\hbar\frac{\partial}{\partialt}\psix,t\hat{h}\psix,t]其中,Ψx,t是波函數,t是時間,\hat{h}是哈密頓算符,它是動能和勢能算符的和[\hat{h}\hat{t}+\hat{v}]

在勢阱內部,薛定諤方程簡化為[i\hbar\frac{\partial}{\partialt}\psix,t\frac{\hbar2}{2\u}\frac{\partial2}{\partialx2}\psix,t]

這是一個時間依賴的偏微分方程,其解可以寫成時間和空間的分離形式[\psix,t\psixe{iet\hbar}]其中,ψx是時間獨立的波函數,e是能量本征值。

將這個形式代入薛定諤方程,得到時間獨立部分的薛定諤方程[\frac{\hbar2}{2\u}\frac{d2}{dx2}\psixe\psix]

這是一個二階常微分方程,其解為[\psinxan\s\left\frac{n\pix}{l}\right]其中,n是一個正整數,代表弦的振動模式,an是歸一化常數。

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能量本征值為[en\frac{n2\pi2\hbar2}{2\ul2}]

因此,一維無界弦的振動模式可以用正弦波的線性組合來表示[\psix,t\suhte{ient\hbar}]

通過歸一化條件可以確定係數an,確保波函數的總概率為1。

而它的頻率計算為

一維無界弦的振動頻率可以通過其能量本征值來計算。根據量子力學中的薛定諤方程,一維無限深勢阱問題的能量本征值由以下公式給出[en\frac{n2\pi2\hbar2}{2\ul2}]其中,en是第n個能級的能量,n是量子數(正整數),\hbar是約化普朗克常數,\u是弦的線密度(質量除以長度),l是弦的長度。

振動頻率fn與能量本征值en之間的關係由以下公式給出[fn\frac{en}{h}]其中,h是普朗克常數。

將能量本征值的表達式代入上述頻率公式,我們得到[fn\frac{n2\pi2\hbar2}{2\ul2h}]因為\hbar\frac{h}{2\pi},所以可以將\hbar替換為\frac{h}{2\pi},從而得到[fn\frac{n2\pi}{2\ul2}]

這就是第n個振模式的頻率。需要注意的是,這裡的頻率是角頻率,單位是弧度每秒(rads)。如果要轉換為周期性頻率(單位是赫茲,hz),我們隻需將角頻率除以2\pi[fn\text{hz}\frac{n2\pi}{2\ul2}\tis\frac{1}{2\pi}\frac{n2}{2\ul2}]

因此,一維無界弦的第n個振模式的頻率(以hz為單位)為[fn\frac{n2}{2\ul2}]。

這家夥就是這樣利用了薛定諤的貓,讓薛老頭頓悟出了舉世屬目的波動方程,它是跟貓有著多麼大的仇恨哈,死磕到底的節奏哈。所以它也繼承了薛老頭的科學技術並運用到它的日常生活的方方麵麵。貓捉耗子這個千載難逢的機會被它反轉的徹徹底底,薛家貓到死都不知道怎麼死的哈。

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