4.7 Die Greensfunktion einer Punktladung in Räumen mit verschiedener Dimension

Es ist von Interesse, die Lösung der Differentialgleichung für die Greensfunktion in verschiedenen Raumdimensionen zu untersuchen. Dies wird hier für den Fall von einfachen Randbedingungen vorgeschlagen. Es stellt sich heraus, dass der einfachste Lösungsweg nur in der eindimensionalen Welt eine saubere Lösung ergibt. Aus diesem Grund wird der dreidimensionale Fall mit schwererem mathematischen Geschütz bearbeitet. Aufgabe 4.7

Aufgabenstellung

Berechne die Greensfunktion, die für die Dimensionen durch die Differentialgleichung


definiert ist und die einfachen Randbedingungen




erfüllt. Vereinfache die Differentialgleichungen durch Ausnutzung der Symmetrien des Problems und löse sie durch direkte Integration. Da dieses Vorgehen im Fall und keine saubere Lösung ermöglicht, diskutiere man das dreidimensionale Problem mit Hilfe einer Fourierdarstellung der Lösung.

Werkzeuge:

(siehe Math.Kap. 1.4)






Fourierdarstellung der -Funktion




Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung



Lösung
Aufruf der Lösung


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<Elektrodynamik und spezielle Relativitätstheorie, Aufgabensammlung>  R.  Dreizler C.  Lüdde     2005