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authortschwall <55748566+tschwall@users.noreply.github.com>2022-07-29 16:39:19 +0200
committertschwall <55748566+tschwall@users.noreply.github.com>2022-07-29 16:39:19 +0200
commit3db5682b70a73baec580d839e5f9e1cc909bd5fb (patch)
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index 0364056..4e44bd6 100644
--- a/buch/papers/parzyl/teil3.tex
+++ b/buch/papers/parzyl/teil3.tex
@@ -6,101 +6,3 @@
\section{Teil 3
\label{parzyl:section:teil3}}
\rhead{Teil 3}
-\subsection{Helmholtz Gleichung im parabolischen Zylinderkoordinatensystem
-\label{parzyl:subsection:malorum}}
-Die Differentialgleichungen, welche zu den parabolischen Zylinderfunktionen führen tauchen, wie bereits erwähnt, dann auf, wenn die Helmholtz Gleichung
-\begin{equation}
- \Delta f(x,y,z) = \lambda f(x,y,z)
-\end{equation}
-im parabolischen Zylinderkoordinatensystem
-\begin{equation}
- \Delta f(\sigma,\tau,z) = \lambda f(\sigma,\tau,z)
-\end{equation}
-gelöst wird.
-Wobei der Laplace Operator $\Delta$ im parabolischen Zylinderkoordinatensystem gegeben ist als
-\begin{equation}
- \nabla
- =
- \frac{1}{\sigma^2 + \tau^2}
- \left (
- \frac{\partial^2}{\partial \sigma^2}
- +
- \frac{\partial^2}{\partial \tau^2}
- \right )
- +
- \frac{\partial^2}{\partial z^2}.
-\end{equation}
-Die Helmholtz Gleichung würde also wie folgt lauten
-\begin{equation}
- \nabla f(\sigma, \tau, z)
- =
- \frac{1}{\sigma^2 + \tau^2}
- \left (
- \frac{\partial^2 f(\sigma,\tau,z)}{\partial \sigma^2}
- +
- \frac{\partial^2 f(\sigma,\tau,z)}{\partial \tau^2}
- \right )
- +
- \frac{\partial^2 f(\sigma,\tau,z)}{\partial z^2}
- =
- \lambda f(\sigma,\tau,z)
-\end{equation}
-Diese partielle Differentialgleichung kann mit Hilfe von Separation gelöst werden, dazu wird
-\begin{equation}
- f(\sigma,\tau,z) = g(\sigma)h(\tau)i(z)
-\end{equation}
-gesetzt.
-Was dann schlussendlich zu den Differentialgleichungen
-\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_1}
- g''(\sigma)
- -
- \left (
- \lambda\sigma^2
- +
- \mu
- \right )
- g(\sigma)
- =
- 0,
-\end{equation}
-\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_2}
- h''(\tau)
- -
- \left (
- \lambda\tau^2
- -
- \mu
- \right )
- h(\tau)
- =
- 0
-\end{equation}
-und
-\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_3}
- i''(z)
- +
- \left (
- \lambda
- +
- \mu
- \right )
- i(\tau)
- =
- 0
-\end{equation}
-führt.
-Wobei die Lösung von \ref{parzyl_sep_dgl_3}
-\begin{equation}
- i(z)
- =
- A\cos{
- \left (
- \sqrt{\lambda + \mu}z
- \right )}
- +
- B\sin{
- \left (
- \sqrt{\lambda + \mu}z
- \right )}
-\end{equation}
-ist und \ref{parzyl_sep_dgl_1} und \ref{parzyl_sep_dgl_2} die sogenannten Weberschen Differentialgleichungen sind, welche die parabolischen Zylinder Funktionen als Lösung haben.