数学物理中的常见误区
多元函数求偏导数时注意区分那些是自变量,那些是函数,以及函数的自变量是什么。自变量之间的偏导都是零,而针对函数的偏导则不一定是零。 例:在计算阿尔芬波色散关系的时候有这样的式子: $$\frac{d}{dx}[(\omega^2-\omega_A^2(x))\frac{dU(x)}{dx}]$$ 上式中$\frac{d}{dx}$作用到$\omega^2$上就是0,但是作用到$\omega_A^2(x)$则非零,因为$x,\omega$都是自变量,而$\omega_A^2$则是函数。 多元傅立叶变换中的等价性: 对于$U(\vec{r},t)\to U(x)e^{i(k_y y+k_z z-\omega t)}$,这时如果有梯度算符$\nabla$作用到U上,则梯度算符$\nabla$与波数$\vec{k}=k_y\vec{e_y}+k_z\vec{e_z}$并不等价。而是有等价关系: $$\nabla\Leftrightarrow (\vec{e_x}\frac{d}{dx}+i\vec{k})$$ 平衡量的微分 物理中的平衡量一般而言都是针对时间的平衡量$A_0=A_0(\vec{r})$,所以对空间变量的微分未必是零。 $\frac{\partial A}{\partial t}=0,\ \frac{\partial A}{\partial x}\neq 0$