Файл: Левитов Л.С. Шитов А.В. Функция Грина Задачи с решениями (2002).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 836
Скачиваний: 1
326 змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб
фЕРЕТШ ОБКДЕН ПРЕТБФПТ ФХООЕМШОПЗП ФПЛБ. рПМОЩК ЗБНЙМШФПОЙБО УЙУФЕНЩ ЕУФШ
|
|
H = H1(a; a+) + H2(b; b+) + HT ; |
|
(11.7) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
||||
ÇÄÅ H1(2) |
| ЗБНЙМШФПОЙБОЩ УППФŒЕФУФŒЕООП РТПВОЙЛБ Й ПВТБЪГБ. рТЙ ЬФПН H1 |
É H2 |
|||||||||||
УПИТБОСАФ ЪБТСД ЛБЦДПЗП ЙЪ ВЕТЕЗПŒ ЛПОФБЛФБ, Б H РТЙŒПДЙФ Л РЕТЕОПУХ ЪБТС- |
|||||||||||||
ДБ. ъБРЙЫЕН УЛПТПУФШ ЙЪНЕОЕОЙС ЪБТСДБ РТПВОЙЛБ, |
ЙУРПМШЪХС ХТБŒОЕОЙС ЬŒПМАГЙЙ Œ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
РТЕДУФБŒМЕОЙЙ зЕКЪЕОВЕТЗБ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
_ |
|
] ; |
Qa = e |
|
+ |
|
|
(11.8) |
|||
|
|
Qa = i[H ; Qa |
ap ap : |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
оЕФТХДОП ŒЙДЕФШ, ЮФП ŒЛМБД Œ ЛПННХФБФПТ (11.8) ДБЕФ ФПМШЛП HT . пРТЕДЕМСС ПРЕТБ- |
|||||||||||||
|
|
|
_ |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
ÔÏÒ ÔÏËÁ |
I |
ЛБЛ УЛПТПУФШ ЙЪНЕОЕОЙС ЪБТСДБ Й ŒЩЮЙУМСС |
ЛПННХФБФПТ [H ; Q ], РПМХЮБЕН |
||||||||||
|
|
|
|
a |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
= Qa = ie |
|
Tpp ap bp |
+ h:c: |
|
(11.9) |
p;p
юФПВЩ ОБКФЙ УТЕДОЙК РП ŒТЕНЕОЙ ФХООЕМШОЩК ФПЛ, ОХЦОП ŒЩЮЙУМЙФШ УТЕДОЕЕ ПФ ПРЕТБФПТБ (11.9) РП УПУФПСОЙА, Œ ЛПФПТПН ИЙНЙЮЕУЛЙЕ РПФЕОГЙБМЩ ВЕТЕЗПŒ ТБЪМЙЮБАФУС ОБ eV , ЗДЕ V | РТЙМПЦЕООПЕ Л ЛПОФБЛФХ ОБРТСЦЕОЙЕ. ьФП УПУФПСОЙЕ | ОЕТБŒОПŒЕУОПЕ, РПЬФПНХ ХУТЕДОЕОЙЕ РП ОЕНХ ОЕМШЪС ŒЩРПМОСФШ У РПНПЭША ПВЩЮОПК ТБŒОПŒЕУОПК ДЙБЗТБННОПК ФЕИОЙЛЙ. нПЦОП ПДОБЛП ŒПУРПМШЪПŒБФШУС РПМЕЪОЩН УФБОДБТФОЩН РТЙЕНПН, РПЪŒПМСАЭЙН РЕТЕКФЙ Л ЬЛŒЙŒБМЕОФОПК ЪБДБЮЕ, Œ ЛПФПТПК ХУТЕДОЕОЙЕ ŒЩРПМОСЕФУС РП ТБŒОПŒЕУОПНХ УПУФПСОЙА. дМС ЬФПЗП ТБУУНПФТЙН ЛБМЙВТПŒПЮОПЕ РТЕПВТБЪПŒБОЙЕ
ap → apeieV t ; bp → bp ; |
(11.10) |
|
|
|
|
УДŒЙЗБАЭЕЕ ЬОЕТЗЙЙ ŒУЕИ УПУФПСОЙК УРТБŒБ ОБ −eV Й ŒЩТБŒОЙŒБАЭЕЕ ФБЛЙН ПВТБЪПН ИЙНЙЮЕУЛЙЕ РПФЕОГЙБМЩ. рПУМЕ ЬФПЗП РТЕПВТБЪПŒБОЙС ФХООЕМШОЩК ЗБНЙМШФПОЙБО РТЙОЙНБЕФ ŒЙД
ÇÄÅ |
HT = X eieV t + X +e−ieV t ; |
(11.11) |
|
|
|
|
|
|
X = |
Tpp ap+bp : |
(11.12) |
|
p;p |
|
|
фХООЕМШОЩК ФПЛ Œ ЬФПН РТЕДУФБŒМЕОЙЙ ТБŒЕО |
|
||
|
I = iX eieV t − iX +e−ieV t : |
(11.13) |
фБЛЙН ПВТБЪПН, РПУМЕ ЛБМЙВТПŒПЮОПЗП РТЕПВТБЪПŒБОЙС (11.10) НЩ РПМХЮЙМЙ ЪБŒЙУСЭЕЕ ПФ ŒТЕНЕОЙ ŒПЪНХЭЕОЙЕ, ДЕКУФŒХАЭЕЕ ОБ ТБŒОПŒЕУОПЕ УПУФПСОЙЕ. ьФП ПЪОБЮБЕФ, ЮФП У ЖПТНБМШОПК ФПЮЛЙ ЪТЕОЙС ЪБДБЮБ П ŒЩЮЙУМЕОЙЙ ФХООЕМШОПЗП ФПЛБ УŒПДЙФУС Л ŒЩЮЙУМЕОЙА ПФЛМЙЛБ ЪБŒЙУСЭЕЗП ПФ ŒТЕНЕОЙ ПРЕТБФПТБ ФХООЕМШОПЗП ФПЛБ (11.13) ОБ ĂŒОЕЫОЕЕ РПМЕĄ, РТПРПТГЙПОБМШОПЕ ФХООЕМШОПНХ ПРЕТБФПТХ (11.12), РТЙЮЕН ТБЪОПУФШ
328 |
змбœб 11. йънетеойе жхолгйк зтйоб |
(ЛПЬЖЖЙГЙЕОФ 2 ХЮЙФЩŒБЕФ УРЙОПŒПЕ ŒЩТПЦДЕОЙЕ, Б НОПЦЙФЕМШ 1 − nF (" + eV ) ŒПЪОЙЛБЕФ ŒУМЕДУФŒЙЕ РТЙОГЙРБ рБХМЙ). бОБМПЗЙЮОП, ФПЛ ЙЪ ПВТБЪГБ Œ РТПВОЙЛ ТБŒЕО
2ıe |
|T0|2 |
∞ |
a(" + eV ) b(") nF (" + eV )(1 − nF (")) d" : |
|
Ib→a = 2 ·h— |
|
(11.20) |
−∞
œЩЮЙУМСС УХННБТОЩК ФПЛ I = Ia→b − Ib→a, РПМХЮБЕН УППФОПЫЕОЙЕ (11.16). йФБЛ, ŒЩТБЦЕОЙЕ ФХООЕМШОПЗП ФПЛБ ЮЕТЕЪ РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК Œ ПФУХФУФŒЙЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС ПЛБЪЩŒБЕФУС ФПЮОП ФБЛЙН ЦЕ, ЛБЛ Й ŒП ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЕК УЙУФЕНЕ, ЕУМЙ РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК (") ПРТЕДЕМЕОБ У РПНПЭША УППФОПЫЕОЙС (11.17).
ъБНЕФЙН, ЮФП ФХООЕМШОБС РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК (11.17), ŒППВЭЕ ЗПŒПТС, ПФМЙЮБЕФУС ПФ ФЕТНПДЙОБНЙЮЕУЛПК РМПФОПУФЙ УПУФПСОЙК
4(") = (@n=@—)|—=" ; |
(11.21) |
ЛПФПТБС ПРТЕДЕМСЕФ УЦЙНБЕНПУФШ УЙУФЕНЩ Œ ТБŒОПŒЕУЙЙ. œ ПФМЙЮЙЕ ПФ ФХООЕМШОПК РМПФОПУФЙ УПУФПСОЙК, ФЕТНПДЙОБНЙЮЕУЛБС РМПФОПУФШ УПУФПСОЙК ХЮЙФЩŒБЕФ ТБŒОЩН ПВТБЪПН ŒУЕ УПУФПСОЙС Œ УЙУФЕНЕ, ОЕЪБŒЙУЙНП ПФ УФЕРЕОЙ ЙИ ПДОП{ ЙМЙ НОПЗПЮБУФЙЮОПУФЙ. фПМШЛП Œ ОЕŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЕК УЙУФЕНЕ ФХООЕМШОБС Й ФЕТНПДЙОБНЙЮЕУЛБС РМПФОПУФЙ УПУФПСОЙК УПŒРБДБАФ, РПУЛПМШЛХ Œ ЬФПН УМХЮБЕ НОПЗПЮБУФЙЮОЩЕ УПУФПСОЙС ЕУФШ РТПУФЩЕ ЛПНВЙОБГЙЙ ПДОПЮБУФЙЮОЩИ (УМЬФЕТПŒУЛЙЕ ДЕФЕТНЙОБОФЩ). œП ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЕК ЦЕ УЙУФЕНЕ ЬФП ОЕ ФБЛ, Й РПЬФПНХ (") = 4(").
рП ПДОПЮБУФЙЮОПК РМПФОПУФЙ УПУФПСОЙК (11.17), ОБКДЕООПК ЙЪ ФХООЕМШОЩИ ЙЪНЕТЕОЙК, НПЦОП Œ РТЙОГЙРЕ ŒПУУФБОПŒЙФШ ЖХОЛГЙА зТЙОБ, ЙУРПМШЪХС УППФОПЫЕОЙС ФЙРБ лТБНЕТУБ{лТПОЙЗБ. фХООЕМШОЩЕ ЙЪНЕТЕОЙС, ФБЛЙН ПВТБЪПН, РТЕДПУФБŒМСАФ ŒБЦОХА ЙОЖПТНБГЙА П УЙУФЕНЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙИ ЮБУФЙГ, ЛПФПТХА ФТХДОП РПМХЮЙФШ ДТХЗЙНЙ НЕФПДБНЙ. пУПВЕООПУФШ РТПГЕУУБ ФХООЕМЙТПŒБОЙС, ЛБЛ ХЦЕ ПФНЕЮБМПУШ, ЪБЛМАЮБЕФУС Œ ФПН, ЮФП РТЙ ФХООЕМЙТПŒБОЙЙ ЙЪ УЙУФЕНЩ ŒЩТЩŒБЕФУС ЬМЕЛФТПО, Œ ФП ŒТЕНС ЛБЛ РТЙ ЙЪНЕТЕОЙЙ ФБЛЙИ ŒЕМЙЮЙО, ЛБЛ РТПŒПДЙНПУФШ, ФЕРМПЕНЛПУФШ ЙМЙ УЦЙНБЕНПУФШ, РТПЙУИПДЙФ МЙЫШ РЕТЕТБУРТЕДЕМЕОЙЕ ЛŒБЪЙЮБУФЙГ ŒОХФТЙ УЙУФЕНЩ. рПУЛПМШЛХ ЛŒБЪЙЮБУФЙГЩ Œ ПУОПŒОПН ŒЕДХФ УЕВС РПДПВОП ОЕŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЙН ЮБУФЙГБН, ФБЛЙЕ НЕФПДЩ ПЛБЪЩŒБАФУС ПФОПУЙФЕМШОП НЕОЕЕ ЮХŒУФŒЙФЕМШОЩ Л ЬЖЖЕЛФБН ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙС. рТЙ ФХООЕМЙТПŒБОЙЙ ЦЕ ПФМЙЮЙЕ ЛŒБЪЙЮБУФЙГ ПФ ТЕБМШОЩИ ЮБУФЙГ ПЛБЪЩŒБЕФУС ŒЕУШНБ УХЭЕУФŒЕООЩН. рПЬФПНХ ЙОПЗДБ ЗПŒПТСФ, ЮФП ФХООЕМШОПЕ ЙЪНЕТЕОЙЕ РПЛБЪЩŒБЕФ Œ ЛБЛПК НЕТЕ ЛŒБЪЙЮБУФЙГЩ ŒП ŒЪБЙНПДЕКУФŒХАЭЕК УЙУФЕНЕ ПФМЙЮБАФУС ПФ ĂЗПМЩИĄ ЬМЕЛФТПОПŒ.
пДОПЮБУФЙЮОХА ЖХОЛГЙА зТЙОБ НПЦОП ПРТЕДЕМЙФШ ОЕ ФПМШЛП ЙЪ ФХООЕМШОЩИ ЬЛУРЕТЙНЕОФПŒ, ОП Й ЙЪ ОЕЛПФПТЩИ ДТХЗЙИ, ОБРТЙНЕТ ПРФЙЮЕУЛЙИ. рТЙ РПЗМПЭЕОЙЙ ПРФЙЮЕУЛПЗП ЖПФПОБ Œ ЛТЙУФБММЕ РТПЙУИПДЙФ РТБЛФЙЮЕУЛЙ НЗОПŒЕООЩК РЕТЕИПД ЬМЕЛФТПОБ У ПДОПК ŒЕФŒЙ ЬМЕЛФТПООПЗП УРЕЛФТБ ОБ ДТХЗХА. ьФПФ РТПГЕУУ НПЦОП ПРЙУБФШ ЛБЛ ТПЦДЕОЙЕ ЬМЕЛФТПОБ Œ ПДОПК ЬОЕТЗЕФЙЮЕУЛПК ЪПОЕ Й ПДОПŒТЕНЕООПЕ ХОЙЮФПЦЕОЙЕ Œ ДТХЗПК. фБЛ, УЛБЦЕН, РТЙ ПРФЙЮЕУЛПН РЕТЕИПДЕ Œ УПВУФŒЕООПН РПМХРТПŒПДОЙЛЕ ЬМЕЛФТПО РПЗМПЭБЕФ ЬОЕТЗЙА, В«ПМШЫХА ЬОЕТЗЙЙ ЪБРТЕЭЕООПК ЪПОЩ, Й РТЙ ЬФПН РЕТЕИПДЙФ ЙЪ (ЪБРПМОЕООПК) ŒБМЕОФОПК ЪПОЩ Œ (РХУФХА) ЪПОХ РТПŒПДЙНПУФЙ. рТЙ ЬФПН ŒБМЕОФОБС
11.2. оехртхзпе тбууесойе |
329 |
ЪПОБ ЙЗТБЕФ ТПМШ РТПВОЙЛБ, Б ЪПОБ РТПŒПДЙНПУФЙ | ТПМШ ЙУУМЕДХЕНПЗП ПВТБЪГБ. œЕТПСФОПУФШ РПЗМПЭЕОЙС ŒЩТБЦБЕФУС ЮЕТЕЪ ПДОПЮБУФЙЮОЩЕ ЖХОЛГЙЙ зТЙОБ Œ ЛБЦДПК ЙЪ ДŒХИ ЪПО ФПЮОП ФБЛЙН ЦЕ ПВТБЪПН, ЛБЛ ЬФП ВЩМП РТПДЕМБОП ŒЩЫЕ ДМС ŒЕТПСФОПУФЙ ФХООЕМЙТПŒБОЙС. рТЙ ЬФПН БНРМЙФХДБ ФХООЕМЙТПŒБОЙС Tp;p ЪБНЕОСЕФУС ОБ БНРМЙФХДХ РЕТЕИПДБ Œ РТЙУХФУФŒЙЙ ŒОЕЫОЕЗП ЬМЕЛФТПНБЗОЙФОПЗП РПМС, Б ЬОЕТЗЙС eV | ОБ ЬОЕТЗЙА ЛŒБОФПŒ РПМС h!— . еДЙОУФŒЕООПЕ ПФМЙЮЙЕ | ‹-ЖХОЛГЙПООБС ЪБŒЙУЙНПУФШ БНРМЙФХДЩ Tp;p ПФ РЕТЕДБООПЗП ЙНРХМШУБ p − p, ПФТБЦБАЭБС УПИТБОЕОЙЕ ЙНРХМШУБ
4 − −
РТЙ РПЗМПЭЕОЙЙ ЖПФПОБ. œ ПВЭЕН УМХЮБЕ Tp;p = Tp;p ‹(p p k), ÇÄÅ k | ÉÍ-
РХМШУ ЖПФПОБ, Б 4p p | НБФТЙЮОЩК ЬМЕНЕОФ ДЙРПМШОПЗП НПНЕОФБ НЕЦДХ ОБЮБМШОЩН
T ;
Й ЛПОЕЮОЩН УПУФПСОЙСНЙ. йУУМЕДПŒБОЙЕ УРЕЛФТБ РПЗМПЭЕОЙС, Ф. Е. ЪБŒЙУЙНПУФЙ ЙОФЕОУЙŒОПУФЙ РПЗМПЭЕОЙС ПФ ЮБУФПФЩ ЖПФПОПŒ, РПЪŒПМСЕФ ПРТЕДЕМЙФШ ЖХОЛГЙА зТЙОБ ЬМЕЛФТПОБ Œ ЪПОЕ РТПŒПДЙНПУФЙ Й ДБЕФ РПМЕЪОХА ЙОЖПТНБГЙА П ДЙОБНЙЛЕ ЬМЕЛФТПОБ.
пФНЕФЙН ФБЛЦЕ, ЮФП ЖБЛФПТЙЪБГЙС ŒЕТПСФОПУФЙ ФХООЕМЙТПŒБОЙС Œ РТПЙЪŒЕДЕОЙЕ ФХООЕМШОЩИ РМПФОПУФЕК УПУФПСОЙК ПВТБЪГБ Й РТПВОЙЛБ ЙНЕЕФ НЕУФП ДБМЕЛП ОЕ ŒУЕЗДБ. йЪМПЦЕООБС ФЕПТЙС ФХООЕМЙТПŒБОЙС, ЛБЛ ОЕФТХДОП ŒЙДЕФШ, УХЭЕУФŒЕООЩН ПВТБЪПН ПРЙТБЕФУС ОБ РТЕДРПМПЦЕОЙЕ П ОЕЪБŒЙУЙНПУФЙ ДЙОБНЙЛЙ Œ ЙУУМЕДХЕНПН ПВТБЪГЕ Й Œ РТПВОЙЛЕ. œ УМХЮБЕ ЦЕ ЛПЗДБ Œ УЙУФЕНЕ ЙНЕЕФУС ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ У ТБДЙХУПН РТЕŒЩЫБАЭЙН ФПМЭЙОХ ВБТШЕТБ, ЬФП РТЕДРПМПЦЕОЙЕ, ŒППВЭЕ ЗПŒПТС, ОЕУРТБŒЕДМЙŒП. оБЙВПМЕЕ ПРБУОЩН Œ ЬФПН УНЩУМЕ ЛБЛ РТБŒЙМП СŒМСЕФУС ЛХМПОПŒУЛПЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ, РТЙŒПДСЭЕЕ Л РТЙФСЦЕОЙА РТПФХООЕМЙТПŒБŒЫЕЗП ЪБТСДБ Й ПУФБŒЫЕКУС ОБ ДТХЗПН ВЕТЕЗХ ДЩТЛЙ. œ ТЕЪХМШФБФЕ ЬФПЗП ДЙОБНЙЛБ ЬМЕЛФТПОБ Й ДЩТЛЙ УФБОПŒЙФУС УЛПТТЕМЙТПŒБООПК, ЮФП НЕОСЕФ ŒЕТПСФОПУФШ ФХООЕМЙТПŒБОЙС Й ХУМПЦОСЕФ ЙОФЕТРТЕФБГЙА ТЕЪХМШФБФПŒ. фПЮОП ФБЛЙЕ ЦЕ ПЗПŒПТЛЙ, РТЙЮЕН ЕЭЕ ДБЦЕ Œ ВПМШЫЕК УФЕРЕОЙ, ПФОПУСФУС Л ПРФЙЮЕУЛПНХ РПЗМПЭЕОЙА. œ ЬФПН УМХЮБЕ ŒЪБЙНПДЕКУФŒЙЕ НПЦЕФ РТЙŒЕУФЙ Л ПВТБЪПŒБОЙА ЬЛУЙФПОБ | УŒСЪБООПЗП ŒПДПТПДПРПДПВОПЗП УПУФПСОЙС РПЗМПФЙŒЫЕЗП ЖПФПО ЬМЕЛФТПОБ Й ДЩТЛЙ Œ ЙУИПДОПК ЪПОЕ. рТЙ ЬФПН УРЕЛФТ РПЗМПЭЕОЙС ПЛБЪЩŒБЕФУС ПРТЕДЕМЕООПК ЛПНВЙОБГЙЕК ŒЛМБДПŒ УŒПВПДОЩИ ЬМЕЛФТПОПŒ Й ДЩТПЛ, Б ФБЛЦЕ ЙИ УŒСЪБООЩИ УПУФПСОЙК. ьЖЖЕЛФЩ РПДПВОПЗП ТПДБ ЙНЕАФ НЕУФП ОЕ ФПМШЛП Œ РПМХРТПŒПДОЙЛБИ, ОП Й Œ НЕФБММБИ. оБРТЙНЕТ, ЬЛУЙФПООЩЕ ЛПТТЕМСГЙЙ Œ ЛПОЕЮОПН УПУФПСОЙЙ ПЛБЪЩŒБАФУС УХЭЕУФŒЕООЩНЙ РТЙ БОБМЙЪЕ УРЕЛФТБ ТЕОФЗЕОПŒУЛПЗП РПЗМПЭЕОЙС Œ НЕФБММЕ (УН. ЪБДБЮХ 79).
11.2. оЕХРТХЗПЕ ТБУУЕСОЙЕ
дŒХИЮБУФЙЮОБС ЖХОЛГЙС зТЙОБ Œ ПВЭЕН УМХЮБЕ ЪБŒЙУЙФ ПФ ЮЕФЩТЕИ БТЗХНЕОФПŒ:
K(x1; x2; x3; x4) = T (x1) +(x3) (x2) +(x4) : |
(11.22) |
йЪНЕТЙФШ ФБЛХА ЖХОЛГЙА ВЩМП ВЩ ОЕРТПУФП, ПДОБЛП ЬФП ПВЩЮОП Й ОЕ ФТЕВХЕФУС. дПУФБФПЮОП ЙОФЕТЕУОХА ЙОЖПТНБГЙА НПЦОП ЙЪŒМЕЮШ ЙЪ ЖХОЛГЙЙ (11.22) Œ УМХЮБЕ, ЛПЗДБ Еč БТЗХНЕОФЩ РПРБТОП УПŒРБДБАФ, x1 = x3, x2 = x4. ьФБ ЖХОЛГЙС РТЕДУФБŒМСЕФ УПВПК ЛПТТЕМСФПТ РМПФОПУФЙ
K(x1; x2) = T j(x1)j(x2) ; j(x) = +(x) (x) : |
(11.23) |
оЕРПУТЕДУФŒЕООП ЙЪНЕТСЕНПК ŒЕМЙЮЙОПК СŒМСЕФУС УŒСЪБООБС У (11.23) ЪБРБЪДЩŒБАЭБС ЛПТТЕМСГЙПООБС ЖХОЛГЙС
KR(x1; x2) = % |
i |
|
|
|
; t |
|
|
; t )] ; |
t1 > t2 |
|
0 |
|
|
1 |
1 |
|
2 |
2 |
t1 < t2 |
(11.24) |