1 Definition der Greenschen Funktion
Für die Poissongleichung ist, wie für eine gewöhnliche inhomogene,
lineare Differentialgleichung, ein Lösungsansatz der Form
möglich, wobei beide Lösungsanteile zusammen die gestellten Randbedingungen
erfüllen müssen. Die partikuläre Lösung kann über den Ansatz
diskutiert werden. Die hier eingeführte Funktion
eine Funktion
von sechs Variablen, bezeichnet man als eine Greensche Funktion.
Wirkt man mit dem Laplaceoperator auf den allgemeinen Lösungsansatz ein,
so folgt
Da
eine Lösung der Laplacegleichung ist, gilt
Diese Gleichung ist erfüllt, wenn die Greensche Funktion der Differentialgleichung
gehorcht. Da die Greensche Funktion durch eine `Punktladung` und
Randbedingungen, nicht aber durch eine spezifische Ladungsverteilung,
bestimmt ist, ist zu erwarten, dass eine Greensfunktion bestimmte Klassen
von Randwertaufgaben abdeckt, so z.B. für Dirichletbedingungen auf zwei
konzentrischen Kugelschalen unabhängig von der Art der Ladungsverteilung
in dem Zwischenraum. Die Aufbereitung derartiger allgemeiner Lösungsformeln
soll hier im Vordergrund stehen. Die Frage nach der expliziten Berechnung
von Greenschen Funktionen wird in Kap. 4.3 und in den Aufgaben angesprochen.
< Elektrodynamik Mathematische Ergänzungen > R. Dreizler C. Lüdde 2005