Fungsi delta dan daya . Dominasi mirip dengan fungsi delta

Yak vibrati atau yak zrobiti

1. Fungsi inklusi tunggal Heaviside, fungsi delta Dirac dan kekuatan utamanya

Fungsi Heaviside tunggal

Fungsi Heaviside (fungsi satu langkah, fungsi stroke tunggal, unit termasuk) - fungsi konstan sepotong, sama dengan nol untuk nilai negatif dari argumen dan satu - untuk yang positif. Pada nol, fungsi tidak ditetapkan, namun, suara ditentukan di titik tsіy dengan angka desimal, sehingga area penunjukan fungsi mencakup semua titik sumbu nyata. Ini paling tidak penting, karena nilai fungsi diambil pada nol, yang dapat dikalahkan oleh fungsi Heaviside yang berbeda, dengan mudah dari yang lain, misalnya:

Insha diperpanjang cakupannya:

Fungsi Heaviside banyak digunakan dalam peralatan matematika dari teori kontrol dan teori pemrosesan sinyal untuk memberikan sinyal, seperti bergerak dari satu jam ke jam berikutnya pada saat yang tepat. Statistik matematika memiliki fungsi tersendiri untuk mencatat fungsi empiris dari subdivisi.

Fungsi Heaviside adalah fungsi utama untuk fungsi delta Dirac, H"= , jadi Anda juga bisa menulisnya seperti:

fungsi delta

δ -fungsi(jika tidakfungsi delta,δ - Fungsi Dirac, Dirac delta, fungsi impuls tunggal) Memungkinkan Anda untuk menuliskan luasan ruang dari kuantitas fisik (massa, muatan, intensitas panas, kekuatan, dll.)

Misalnya, kekuatan massa titik tunggal, yang ditemukan di titik sebuah Ruang Euclidean, ditulis untuk bantuan fungsi saat melihat ( xsebuah). Hal ini juga dapat zastosovana untuk deskripsi biaya rozpodіlіv, masi, dll Pada permukaan atau garis.

Fungsi adalah fungsi terbatas, ce berarti bahwa secara formal ia tidak muncul sebagai fungsi linier tak terputus dalam ruang fungsi diferensial.

Fungsi bukan fungsi dalam pengertian klasik, tidak penting untuk menunjukkan urutan fungsi klasik yang paling signifikan, konvergen lemah ke fungsi .

Anda dapat membedakan fungsi delta satu dimensi dan kaya, namun, sisanya dapat disajikan pada saat yang sama dalam jumlah, yang lebih luas, yang ditunjuk untuk yang kaya.

otoritas

    Fungsi delta satu dunia utama adalah fungsi Heaviside:

    Memfilter fungsi delta daya:

2. Saringfrekuensi atas(HPF)- filter elektronik atau lainnya, yang melewatkan frekuensi tinggi dari sinyal input, di mana frekuensi sinyal ditekan, frekuensinya lebih rendah. Stupin zadushennya berbaring di jenis filter tertentu. Filter pasif - filter elektronik yang hanya terdiri dari komponen pasif, seperti, misalnya, kapasitor dan resistor. Filter pasif tidak memerlukan sumber energi apa pun untuk pengoperasiannya. Saat melihat filter aktif di filter pasif, tidak ada kekuatan sinyal karena tegangan. Praktis mengubah filter pasif dan filter linier.

Filter high-pass elektronik paling sederhana terdiri dari serangkaian kapasitor dan resistor. Kapasitor hanya melewati aliran kecil, dan tegangan keluaran diambil dari resistor. Dua ketergantungan pada kapasitas (R × C) jam konstan untuk filter seperti itu, karena dibungkus secara proporsional dengan frekuensi penglihatan dalam hertz.

(atau lebih)

Ubah karakteristik low-pass menjadi karakteristik high-pass dimungkinkan untuk perubahan perubahan tambahan: de n - frekuensi batas

Pengerjaan ulang skema pasifLC- filter. Mengganti perubahan (2.31) dan (2.32) dalam ekspresi untuk respons frekuensi kuadrat | H p (j) | 2 filter lolos rendah harus dibuat selama implementasi fungsi ini sebelum transformasi sirkuit LPF menjadi sirkuit HPF dan PF. Opir induktif LPF j n.h. L n.h.

Konduktivitas: beralih ke konduktivitas induktif dari filter RF dengan induktansi L V.Ch = 1 / n 2 C n.h.

Mengubah fungsi transfer filter RC aktif. Dalam filter RC aktif, untuk beralih dari fungsi transfer prototipe filter lolos rendah ke fungsi transfer filter lolos tinggi dan PF, Anda harus mengubah perubahan kompleks r. Z (17.31) dimiliki untuk HPF

atau (17,34) de n.h = n.h / n V.Ch = V.Ch / n.

(Abo yak menulis pada pilihan)

janji temu. fungsi delta

,

model titik oburenya dan tergantung pandangan

(2.1)

Fungsinya mencapai nol di semua titik, krim
, De argumennya sama dengan nol, dan de fungsinya tidak terbatas, seperti yang ditunjukkan pada gambar. satu, sebuah. Pengelola
nilai-nilai pada titik-titik argumen ambigu melalui fungsi terbatas , vmagaє dovyzanchennya di viglyadі penjatahan.

gambar 1. fungsi delta

Penjatahan Umov

,
. (2.2)

Area di bawah grafik fungsi lebih stabil dalam interval apa pun untuk membalas titik sebuah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, b. Oleh karena itu, fungsi delta memodelkan nilai titik tunggal.

pasangan fungsi menangis (2.1)

,

. (2.2a)

dari simetri
poin shodo
dapat diterima

, (2.2b)

yak yiplyaє z gambar 1, b.

ortonormalitas. fungsi impersonal

,
,

membangun basis ortonormal tak terhingga.

Fungsi delta dicatat dalam optik Kirchhoff pada tahun 1882, dalam teori elektromagnetik - Heaviside pada tahun 90-an abad XIX.

Gustav Kirchhoff (1824-1887) Oliver Heaviside (1850-1925)

Oliver Heaviside adalah mahasiswa otodidak, pertama ia belajar dari vektor fisika, mengembangkan analisis vektor, mengembangkan pemahaman operator dan mengembangkan bilangan operasional - metode operator untuk mengembangkan persamaan diferensial. Terlibat dalam fungsi inklusi, dinamai kemudian setelah namanya, fungsi impuls titik vikoristovuva - fungsi delta. Bilangan kompleks Zastosuvav dalam teori tombak listrik. Sebelumnya, setelah menuliskan persamaan Maxwell, dia terlihat seperti 4 persamaan, bukannya 20 persamaan, seperti yang dimiliki Maxwell. istilah: konduktivitas, impedansi, induktansi, Listrik . Setelah mengembangkan teori komunikasi telegraf di jalan raya besar, setelah memindahkan keberadaan Bumi ke ionosfer - Bola Kennelly Heaviside .

Teori matematika fungsi lanjutan dikembangkan oleh Sergiy Lvovich Sobolev pada tahun 1936 sebagai salah satu pendiri Akademi Novosibirsk. Yogo im'yam dinobatkan sebagai Institut Matematika Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, pendiri dan direktur kilang anggur ini dari tahun 1957 hingga 1983

Sergiy Lvovich Sobolev (1908-1989)

Fungsi delta yang dominan Daya penyaringan

Untuk fungsi yang mulus
, Yaka tidak bisa dikembangkan, s (2.1)

dapat diterima kekuatan penyaringan fungsi delta dalam bentuk diferensial , yang mengambil satu poin
:

terhormat
, dan adalah mungkin untuk fungsi delta dari batas di
, Indikasi pada gambar. satu, b. diketahui

,

. (2.4)

Integral (2.3) selama interval
, yang termasuk titik sebuah, normalisasi Vrakhovuєmo (2.2) dan otrimuєє daya penyaringan fungsi delta dalam bentuk integral

,
. (2.5)

Ortonormalitas ke basis

Dalam (2.5) itu penting

,
,

dan bawa ortonormalitas Umov ke dasarnya
tanpa spektrum gangguan

. (2.7)

Pintu masuk

Perkembangan ilmu pengetahuan semakin mengarah pada teori priming” matematika tinggi”, Salah satu jangkauan dari apa yang merupakan fungsi terpenting, adalah fungsi Dirac. Pada jam ini, teori fungsi lanjutan relevan dalam fisika dan matematika, sehingga dapat memiliki sejumlah kekuatan ajaib, seperti memperluas kemungkinan analisis matematika klasik, memperluas jumlah tugas yang telah dilihat dan, sebelum itu, untuk menghasilkan penyederhanaan yang signifikan dalam perhitungan, mengotomatisasi operasi dasar.

Tujuan dari pekerjaan ini:

1) memahami fungsi Dirac;

2) melihat pendekatan fisik dan matematis untuk penunjukan ;

3) menunjukkan zastosuvannya ke znakhodzhennya pokhіdnyh rozrivnyh funktsіy.

Tugas kerja: menunjukkan kemungkinan menggunakan fungsi delta dalam matematika dan fisika.

Robot tersebut menghadirkan berbagai cara merancang dan memperkenalkan fungsi delta Dirac, dan stosuvannya saat melakukan tugas.

Fungsi Dirac

Pemahaman dasar.

Dalam berbagai aplikasi analisis matematis, istilah "fungsi" harus diingat dengan tingkat kantuk yang berbeda. Kadang-kadang mereka dipandang tanpa interupsi, tetapi tidak dibedakan; Namun, dalam beberapa cara, fungsi yang dipahami secara klasik ditafsirkan dalam arti luas, sehingga sebagai aturan, untuk menambahkan nilai skin x dari area penunjukan ke fungsi deake, bilangan y \u003d f (x), tampaknya tidak cukup.

Sumbu adalah hal yang penting: stagnasi aparatus analisis matematis sampai tugas chi nshih yang tenang, kita harus bertahan dengan kamp seperti itu, jika operasi analisis chi nshi itu tampaknya tidak memuaskan; misalnya, fungsi yang tidak lucu (pada titik-titik tertentu, atau Anda dapat melihatnya), Anda tidak dapat membedakannya, seolah-olah itu seperti fungsi dasar. Kesulitan jenis ini dapat dihindari, menjadi terobsesi dengan melihat apa-apa selain fungsi analitik. Namun, stok fungsi yang dapat diterima untuk tipe kaya seperti itu sudah tak tertahankan. Perlunya perluasan lebih lanjut dari pemahaman fungsi menjadi sangat mendesak.

Pada tahun 1930, untuk pengembangan fisika teoretis, fisikawan teoretis Inggris terbesar P. Dirac, salah satu pendiri mekanika kuantum, tidak mendapatkan peralatan matematika klasik, dan anggur dalam objek baru, nama "fungsional delta" , yang jauh melampaui fungsi klasik yang ditetapkan.

P. Dirac dalam buku "Principles of Quantum Mechanics", setelah menetapkan fungsi delta q (x) sebagai peringkat ofensif:

Krim pikiran bertanya:

Pada awalnya, Anda dapat membayangkan grafik fungsi yang mirip dengan d (x), seperti yang ditunjukkan pada yang kecil 1. Semakin sempit istri di antara jarum kiri dan kanan, semakin istri yang harus disalahkan, karena alasan bahwa luas isteri (tobto integrand) diambil nilainya sendiri, sama dengan 1. Dengan suara isteri, kita mendekati ke vikonannya wash q(x)=0 pada x? 0, Fungsi mendekati fungsi delta.

Manifestasi seperti itu benar-benar diterima oleh fisikawan.

Kursi berikutnya, scho d(x) bukan fungsi dalam arti primordial, jadi bagaimana memahami arti dari fungsi klasik dan integral:

pada і.

Analisis klasik tidak memiliki fungsi, tetapi kekuatan daya yang disebarkan oleh Dirac. Hanya ada sedikit alasan lagi untuk itu di robot S.L. Fungsi delta Sobolev dan L. Schwarz mengambil bentuk matematikanya, tetapi bukan sebagai fungsi, tetapi sebagai fungsi umum.

Pertama, lanjutkan ke fungsi Dirac, kami memperkenalkan definisi utama dari teorema itu, karena kami akan membutuhkan:

Penunjukan 1. Gambar fungsi f (t) atau L - gambar fungsi yang diberikan f (t) disebut fungsi dari perubahan kompleks p, karena persamaan:

Penunjukan 2. fungsi f(t), Pevna seperti ini:

ditelepon fungsi Heaviside tunggal dan ditunjukkan melalui. Grafik fungsi ini ditunjukkan pada Gambar. 2

kita tahu L- gambar fungsi Heaviside:

Misalkan fungsi f (t) pada t<0 тождественно равна нулю (рис.3). Тогда функция f(t-t 0) будет тождественно равна нулю при t

Untuk signifikansi gambar d (x) untuk fungsi bantu tambahan, kita dapat melihat teorema penghapusan:

Teorema 1. Jika F (p) adalah bayangan fungsi f (t), maka bayangan fungsi f (t-t 0 ), sehingga L (f (t)) = F (p), maka .

Membawa.

Untuk keperluan gambar, tolong

Integral pertama sama dengan nol, jadi f(t-t 0 )=0 pada t 0 . Di sisa integral, mari kita ubah perubahannya t-t 0 =z:

Dengan cara seperti itu,

Untuk satu fungsi Heaviside, itu diinstal. Berdasarkan teorema terbukti, kita melihat bahwa untuk fungsi, L- saya akan menunjukkan kepada Anda

Penunjukan 3. Fungsi tidak terputus atau tidak terputus-putus d(t, l) argumen t, Apa yang harus disetor sebagai parameter aku, ditelepon seperti berongga, Yakscho:

Janji 4. fungsi numerik f, Pevnu pada bentangan linier yang tidak rata L, nama Kegunaan.

Atur suksesi fungsi senyap, di mana akan ada anak-anak fungsionalitas. Yak tsієї sukupnosti terlihat impersonal K semua fungsi sebenarnya c(x), Kulit dari beberapa mungkin terus-menerus lebih buruk dalam semua pesanan dan keuangan, sehingga berubah menjadi nol postur dari area yang dibatasi (sendiri untuk fungsi kulit c(x)). Fungsi akan dipanggil utama, Dan semua sukupnіst . mereka Sebelum - bentangan utama.

janji 5. fungsi terbatas setiap fungsional linier yang tidak terputus disebut, penugasan di ruang utama Sebelum.

Menguraikan fungsi yang ditugaskan:

1) fungsinya diganti f fungsionalitas pada fungsi utama c, kulit tobto c set (kompleks) nomor (F, c);

2) fungsionalitas f linier, jadi untuk setiap bilangan kompleks aku 1 і aku 2 dan fungsi dasar apa pun c 1 і c 2 ;

3) fungsionalitas f tidak terputus, tobto, yakscho.

Janji 6.impuls- potongan rambut satu jam pendek dari strumu listrik atau voltase.

Janji 7.Kelas menengah- ekstensi massa tubuh m sampai yoga ob'єmu V, kemudian .

Teorema 2.(Teorema tentang totalitas jalan tengah sudah usang).

Jika f (t) tidak terputus, dan merupakan fungsi integral, apalagi tidak mengubah tanda di sisi lain, maka, de.

Teorema 3.Biarkan fungsi f (x) ditandai dengan i maє tidak lebih dari jumlah titik terakhir untuk dijelajahi. Jika fungsi yang sama adalah primer untuk fungsi f (x), sebaliknya, untuk apakah itu primer (x), rumus berikut ini benar.

Janji 8. Urutan semua fungsi linier tidak permanen yang ditetapkan ke ruang linier yang sama E, ruang linier Utvoryuє. Disebut ruang, call'yazanih h E, saya ditunjuk E * .

Janji 9. ruang linier E, Di mana norma ditetapkan, itu disebut penjatahan berdasarkan ruang.

Janji 10. urutan disebut dengan lemah hingga, seperti untuk dermal vikonano spіvvіdnoshennia.

Teorema 4.Yakscho (x n ) - barisan tersebut konvergen secara lemah di ruang bernorma, maka kita memiliki bilangan C yang konstan, yang .

FUNGSI DELTA

janji temu. fungsi delta

(2.1)

sebuah fungsi terbatas

gambar 1. fungsi delta

Penjatahan Umov

, . (2.2)

sebuah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, b

pasangan fungsi menangis (2.1)

. (2.2a)

, (2.2b)

yak yiplyaє z gambar 1, b.

ortonormalitas. fungsi impersonal

FUNGSI DELTA Daya

kekuatan penyaringan

dapat diterima

b, kita tahu

,

, . (2.5)

Ortonormalitas ke basis

Dalam (2.5) itu penting



, ,

. (2.7)

menang

,

, (2.8)

Membawa

memaafkan argumen

Yakshcho - fungsi root , kemudian

. (2.9)

Membawa

.

Di pinggiran kecil, kami berbaring dalam deret Taylor

dan di antara dua gudang pertama

Vikoristovuemo (2.8)

Sama-sama mengintegrasikan fungsi dan otrimuemo (2.9).

tenggorokan

3 lipatan tenggorokan (1.22)

,

pada dapat diterima

.

terhormat , saya dikenal

.. (2.35a)

saya (2.35a) memberi

. (2.35b)

dapat diterima

. (2.36a)

saya (2.36a) memberi

. (2.36b)

. (2.37a)

dapat diterima

. (2.37b)


fungsi sisir

(2.53)

Model tidak dikelilingi oleh kisi kristal, antena, dan struktur periodik lainnya.

Dengan Four'e-reversal, fungsi sisir masuk ke fungsi sisir.

,

(2.8)

dapat diterima

. (2.54)

otoritas

fungsi uap

,

berkala

,

Titik. Kekuatan penyaringan fungsi delta diberikan

. (2.55)

Four'e-gambar

Untuk fungsi periodik dengan periode L Fur'-gambar diekspresikan melalui koefisien Fur'

, (1.47)

, (1.49)

Untuk fungsi sisir dengan titik, kita ambil

,

de dijaga oleh kekuatan penyaringan dari fungsi delta. Z (1.47) diketahui Four'e-image

. (2.56)

Fungsi sisir empat arah fungsi sisir.

Z (2,56) sesuai dengan teorema Four tentang transformasi skala argumen, maka perlu

. (2.59)

Peningkatan periode fungsi sisir ()mengubah periode dan meningkatkan amplitudo spektrum .

Baris empat

vikoris

untuk , kami ambil

FUNGSI DELTA

janji temu. fungsi delta

model titik oburenya dan tergantung pandangan

(2.1)

Fungsinya sama dengan nol di semua titik, krim, de argumennya sama dengan nol, dan fungsinya tidak terbatas, seperti yang ditunjukkan pada gambar. satu, sebuah. Penugasan nilai pada poin argumen bersifat ambigu melalui fungsi terbatas , vmagaє dovyzanchennya di viglyadі penjatahan.

gambar 1. fungsi delta

Penjatahan Umov

, . (2.2)

Area di bawah grafik fungsi lebih stabil dalam interval apa pun untuk membalas titik sebuah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, b. Oleh karena itu, fungsi delta memodelkan nilai titik tunggal.

pasangan fungsi menangis (2.1)

. (2.2a)

Dari simetri titik-titik yang terlihat adalah mungkin

, (2.2b)

yak yiplyaє z gambar 1, b.

ortonormalitas. fungsi impersonal

membangun basis ortonormal tak terhingga.

Fungsi delta dicatat dalam optik Kirchhoff pada tahun 1882, dalam teori elektromagnetik - Heaviside pada tahun 90-an abad XIX.

Gustav Kirchhoff (1824-1887) Oliver Heaviside (1850-1925)

Oliver Heaviside adalah mahasiswa otodidak, pertama ia belajar dari vektor fisika, mengembangkan analisis vektor, mengembangkan pemahaman operator dan mengembangkan bilangan operasional - metode operator untuk mengembangkan persamaan diferensial. Terlibat dalam fungsi inklusi, dinamai kemudian setelah namanya, fungsi impuls titik vikoristovuva - fungsi delta. Bilangan kompleks Zastosuvav dalam teori tombak listrik. Sebelumnya, setelah menuliskan persamaan Maxwell, dia terlihat seperti 4 persamaan, bukannya 20 persamaan, seperti yang dimiliki Maxwell. istilah: konduktivitas, impedansi, induktansi, Listrik . Setelah mengembangkan teori komunikasi telegraf di cakrawala besar, mentransfer keberadaan ionosfer Bumi - bola Kennelly-Heaviside.

Teori matematika fungsi lanjutan dikembangkan oleh Sergiy Lvovich Sobolev pada tahun 1936 sebagai salah satu pendiri Akademi Novosibirsk. Yogo im'yam bernama Institut Matematika SB RAS.

Sergiy Lvovich Sobolev (1908-1989)

FUNGSI DELTA Daya

kekuatan penyaringan

Untuk fungsi halus, yang tidak dapat dikembangkan, s (2.1)

dapat diterima

Vvazhayuchi, vikoristovuyuchi delta-fungsi melihat batas di, ditunjukkan pada gambar. satu, b, kita tahu

,

Integrasi memberikan kekuatan penyaringan dalam bentuk integral

, . (2.5)

Ortonormalitas ke basis

Dalam (2.5) itu penting

, ,

dan ortonormalitas pikiran minimal ke basis dengan spektrum bebas gangguan

. (2.7)

Transformasi skala argumen

menang

,

, (2.8)

Membawa

Mengintegrasikan fungsi delta padat dengan fungsi halus selama interval, de:

de zroblen zamina zminnoy dan otoritas penyaringan vikoristano. Kemungkinan virus tongkol dan terminal diberikan (2.8).

memaafkan argumen

Yakshcho - fungsi root , kemudian

. (2.9)

Membawa

Fungsi melihat nol hanya dekat titik-titik, pada titik-titik ini tidak terbatas.

Untuk tujuan mengetahui keanehan, yang mencakup inkonsistensi, itu dapat diintegrasikan dengan fungsi halus selama interval. Chi tidak mencapai nol, berkontribusi hanya di sekitar titik

. , (2.10) .. (2.35a)

Teorema Empat tentang penggunaan argumen

saya (2.35a) memberi

. (2.35b)

(1.1) dan manifestasi integral (2.24)

dapat diterima

. (2.36a)

Teorema empat tentang keadaan fase fungsi

saya (2.36a) memberi

. (2.36b)

3 (2.35a) dan teorema Four tentang diferensiasi

. (2.37a)

3 (2.36a) dan teorema Four tentang perkalian dengan argumen

dapat diterima

. (2.37b)

Fungsi delta dirac

Fungsi delta (S-function) diperkenalkan oleh fisikawan Inggris P.A.M. Matematikawan untuk waktu yang lama "tidak mengenali" , setelah itu mereka menciptakan teori fungsi yang rumit, kami menyebutnya fungsi .

Menurut penugasan (naif) fungsi ke nol di mana-mana ada satu titik, tetapi untuk area yang sama, fungsi ini mendekati satu:

qi super jernih

Kami mungkin tidak senang dengan fungsi tipe "super".

Zeldovich Ya.B. Matematika Vishcha untuk permulaan fisikawan dan teknisi. -M.: Nauka, 1982.

Sungguh, seperti diferensial jangan masukkan angka (sama dengan nol), tetapi frasa "nilai tidak jelas kecil" tidak seperti angka, tetapi seperti batas (proses), sehingga fungsi itu sendiri dipahami dengan benar sebagai batas (proses). pada gambar. 3.7.1 dan 3.7.2 menunjukkan sejumlah fungsi (tipe setoran parameter), di antara mereka dan fungsi . Fungsi seperti itu sangat kaya - Anda dapat memilih kulit Anda.

Fungsi dari volody kaya akan pangkat coklat, sebagai suatu aturan, analog kontinum dari simbol Kronecker kk

menyamakan

Satu lagi spіvvіdnoshennia vkazuє yakom yang luar biasa dapat dibedakan dengan mengintegrasikan:

de 8 - bagus 8- fungsi.

mal. 3.7.1 - Dua pendekatan terakhir untuk -

Fungsi Dirac. fungsi yang ditampilkan

mal. 3.7.2 - Dua fungsi, yaі di antaranya sebuah -> memberikan -fungsi:

Mari kita perhatikan bahwa interval fungsi :

de di (x)- Fungsi Heaviside,

berkumpul, dengan maksud to the point x= 0 .

transisi fase

Untuk berbicara tentang transisi fase, perlu untuk menentukan fase apa itu. Pemahaman fase-fase dijernihkan dalam kekayaan fenomena, untuk itu, alih-alih memberikan tujuan yang lebih serius (mana yang lebih serius, lebih jelas, bagaimana meletakkan, lebih abstrak dan lebih dicintai), kami menempatkan sebuah sprat aplikasi.

Di belakang adalah contoh fisika . Untuk yang paling penting, yang paling umum dalam hidup kita adalah biasa - ada tiga fase: tipis, padat (es) dan seperti gas (uap). Kulit mereka dicirikan oleh nilai parameternya sendiri. Penting tidak hanya mereka yang, ketika berubah pikiran, satu fase (lead) akan beralih ke yang lain (tanah air). Objek favorit lain dari ahli teori adalah feromagnet (zalize, nikel dan logam murni dan paduan lainnya). Pada suhu rendah (untuk nikel di bawah T = 3600 W) Zrazok dengan nikel sebagai feromagnet, dengan medan magnet yang kuat, urat menjadi magnet, sehingga dapat menang seperti magnet permanen. Pada suhu yang lebih tinggi Ts ce power hilang, ketika medan magnet luar dimatikan, itu akan masuk ke keadaan paramagnetik dan bukan magnet permanen. Saat mengubah suhu, terjadi transisi - transisi fase - dari satu fase ke fase lainnya.

Mari kita perkenalkan satu lagi aplikasi geometris dari teori perkolasi. Vipadkovo vyryzayuchi z jaringan svyazku, di kіntsі kintsiv, jika konsentrasinya hilang zv'yazkіv - R menjadi kurang berarti rs, Dengan keputusan, tidak mungkin lagi melewati "dari satu ujung ke ujung berikutnya". Dalam peringkat ini, sitka zі akan menjadi prot_cannya - fase "protіkannya", pindah ke fase fase "tidak mengalir".

Dari aplikasi tersebut, terlihat jelas bahwa untuk sistem skin terdapat begitu banyak parameter yang diurutkan, yang mana ditugaskan pada fase mana sistem tersebut berada. Dalam feromagnetisme, parameter urutan adalah magnetisasi di bidang nol nol, dalam teori perkolasi itu adalah konektivitas jaringan, atau, misalnya, konduktivitas, atau kekuatan cluster yang tidak ada habisnya.

Transisi fase adalah dari jenis yang berbeda. Transisi fase dari jenis pertama - ini adalah transisi seperti itu, jika dalam sistem dimungkinkan untuk memiliki beberapa fase sekaligus. Misalnya, pada suhu 0 ° C es mengapung di dekat air. Jika sistem berada dalam kesetimbangan termodinamika (tidak ada masukan dan keluaran panas), maka es tidak mencair dan tidak terbentuk. Untuk transisi fase jenis kedua, tidak mungkin untuk menyebutkan berapa banyak fase sekaligus. Sepotong nikel dapat ditemukan dalam keadaan paramagnetik, atau dalam keadaan feromagnetik. Sitka zі vіpadkovo vіznіzami zv'yazkami baik terhubung, atau tidak.

Dalang dalam penciptaan teori fase transisi jenis kedua, tongkol adalah jenis clave L.D. Landau, itu adalah pengenalan parameter urutan (kami akan menunjuk yoga G]) Sebagai tanda yang terlihat dari fase sistem. Dalam salah satu fase, misalnya, paramagnetik, r] = 0, Dan di tempat lain, feromagnetik, G ^ 0. Untuk benda magnetik, parameternya berurutan ] - magnetisasi sistem.

Untuk deskripsi transisi fase, fungsi parameter diperkenalkan, yang menentukan keadaan sistem - G(n, T, ...). Sistem fisik memiliki energi Gibbs. Dalam manifestasi kulit (perkolasi, penggabungan "cahaya kecil", dll.), fungsi ini muncul "secara independen". Golovne vlastіvіst funktії, prishe pripuschennja L.D. Landau - di peringkat yang sama, fungsi ini mengambil nilai minimum:

Dalam sistem fisik, kita dapat berbicara tentang stabilitas termodinamika, dalam teori tombak lipat kita dapat berbicara tentang stabilitas. Penting bahwa nilai minimum pikiran ditentukan oleh variasi parameter urutan.

Tunjangan lainnya L.D. Landau - pada transisi fase n = 0. Sebagai aturan praktis, fungsi b (n, T, ...) di dekat titik transisi fase dapat diatur dalam satu baris setelah langkah-langkah parameter dalam urutan dari n:

de n \u003d 0 dalam satu fase (paramagnetik, seperti ide bergerak tentang magnetisme dan tidak mengikat, seperti tentang kisi-kisi) dan n ^ 0 di fase lainnya (feromagnetik atau bintang).

pikiran

apa yang memberi kita dua solusi?

untuk T> Tc karena ibu dari keputusan n = 0, dan untuk T< Тс solusi n^0. T> Tc i n = 0 pilih A> 0. Di vipadka ini tidak ada root lain. Dan untuk musim gugur T < Ts berutang kepada ibu dari tempat lain, keputusan, tobto may vikonuvatisya TETAPI< 0. Dalam urutan ini:

A> 0 at T> Tc, TETAPI< 0 at T< Тс ,

Tunjangan Landau lain lebih besar dari A (Tc) = 0. Bentuk paling sederhana dari fungsi A (T), yang memenuhi ini

Jadi indeks kritis disebut, dan fungsinya C (g], T) membuat Anda terlihat:

pada gambar. 3.8.1 menunjukkan bera b (n, T) untuk T> Tcі T< Тс .

mal. 3.8.1 - Grafik fungsi parameter G(n, T) untuk T> Tc і T< Тс

Poston T., Stuart I. Teori bencana dan zastosuvannya. - L.: Mir, 1980. Gilmore R. Teori bencana yang diterapkan. - M.: Mir, 1984.

Yakіsna zalezhіnі parametrіv G(j],T) dalam urutan parameter] ditunjukkan pada gambar. 3.8.1 (G0 = 0). Nilai parameter dalam urutan] dalam suhu ditunjukkan pada gambar. 3.8.2.

Teori yang lebih maju dijamin bahwa ketika T>Tc parameter urutan], meskipun i kecil, tetapi tidak sepenuhnya nol.

Transisi sistem h = 0 at T> Tc ke perkemahan h- 0 jika diubah T dan nilai yang dapat dicapai T £ Tc Anda bisa mengerti, seperti menyia-nyiakan stabilitas posisi h = 0 at T £ Tc. Baru-baru ini sebuah teori matematika muncul

dengan nama nyaring "Teori bencana" menggambarkan dari satu titik awal manifestasi impersonal. Dari sudut pandang teori bencana - fase transisi dari jenis lain, "bencana seleksi."

mal. 3.8.2 - Urutan parameter n jenis suhu: at T< Tc dan dekat Tc parameter pesanan n berperilaku ya fungsi negara, Dan pada T> Tc n = 0