椭球系下的散度和旋度相关计算——建议用矢量算子展开散度和旋度教学

利用新近发展的符号矢量方法,澄清了▽算子所定义的散度和旋度造成的困扰,使之更具有物理的普遍性和数学的统一性。在此逻辑下推证了一些较繁琐的公式,增补了椭球系下的散度和旋度具体表达式,以便为电磁场和波的教学及研究所用。     

圆柱、球坐标系下▽Φ、▽·A、▽×A和▽2的运算公式

分析得出▽算符在柱、球坐标下的表示式,并由坐标转换关系找出柱、球坐标系中各单位矢量的微分公式,最后严格推导出▽Φ、▽.A、▽×A及▽2算子的运算公式.     

螺旋旋度定理的研究

螺旋旋度定理在电磁场理论中是十分重要的,该定理已有详尽证明。本文从另一角度讨论定理的推证,并提出并合行列式的概念。这不仅说明旋度定理建立在严谨的数学基础上,而且更进一步拓宽了螺旋的运算法则。     

R3中矢量场散度和旋度运算关系的建立方法

矢量微积分在经典场论中占有十分重要的地位。R3中的散度和旋度运算是经典矢量场函数的两种基本微分运算，并将其结果和场的源函数联系起来，从而基于亥姆霍兹定理可以唯一地确定空间场分布。关于散度和旋度运算关系的建立，一般均基于其定义关系的直接计算的基础上，其数学上的完整性并没有得到充分的体现。为此，通过对有关问题的初步分析，时矢量微分运算规则的建立给出了若干简洁明了的方法，从而有助于研究工作者对其本质的进一步认识。     

“电磁场”课程中梯度、散度、旋度教学方法探讨

本文分析了电磁场课程中梯度、散度、旋度的学习过程,以梯度为例,讲解了由特殊到一般,由具体到抽象的归纳法,以梯度和旋度为例,通过比较法讲解了旋度概念的学习和理解。在电磁场课程学习这三个概念中,运用上述方法可以取得较好的教学效果。     

等离子体Euler-Poisson系统的渐近极限

研究了等离子物理中在环面T^3上可压的Euler-Poisson系统的渐近极限问题．对于好的初值,运用能量方法和梯度的div—curl分解不等式严格证明了了可压的Euler—Poisson系统到不可压的Euler方程的收敛性,并建立了关于德拜长度λ的一致先验估计．     

H=B/μ_0成立的条件

用矢量场中的散度和旋度导出了磁场强度矢量H分布只与传导电流有关时所满足的数学条件 (1μ)·H ,并对结果作了讨论 .     

关于梯度、旋度和散度的相互关系

运用梯度、散度和旋度等价表示方法,点积及叉积的性质,研究了梯度、旋度和散度的相互关系,得到若干新的结果.     

南海次表层水温的季节内变化

通过对地海海季风实验（SCSMEX）期间布设于南海中部的3个ATLAS海洋锚定浮标所观测的资料进行Morlet小波分析,发现南海次表层水温存在显著的季节内,尤其是在冬半年。水温季节内变化主要集中在50－100m深度,振幅变化可以达到1－2℃。造成次表层水温如此大振幅变化的原因,是在海面风应力强迫下温跃层产生的垂直位移所致。这一发现提示出南海上层海洋垂向季节内变化的重要特征。     

椭圆系统下最优控制的罚函数方法

讨论了椭圆系统的最优控制问题,首先给出要讨论的散度-旋度型方程,证明其在所选择的空间存在唯一解;其次选择合适的性能指标,运用Sobolve空间、变分法、泛函分析等理论证明了有约束问题最优解的存在性,并且利用罚函数的方法把有约束条件系统转化为无约束条件系统;最后证明了当罚参数趋于零时,有约束问题的解收敛于无约束问题的解以及约束问题解的梯度法的收敛性．