Функция Грина уравнения Гельмгольца
-уравнение Гельмгольца
в правой части этого уравнения – источник , в левой – поле
источника
.
,
Для нахождения решения уравнения Гельмгольца вводят функцию Грина, удовлетворяющую условию:
Здесь надо использовать разложение функции Грина в интеграл Фурье:
где
Для -функции :
Подействуем на функцию Грина оператором :
Используем то , что , а следовательно
:
Тогда перепишется в виде:
Равенство этих интегралов приводит к равенству фурье-образов:
Тогда фурье-образ функции Грина:
Теперь надо найти оригинал. Используем для этого теорию вычетов:
Пусть - угол между
и
. Обозначим
. Введём сферические переменные
.
, тогда
.Следовательно
Используем теорию вычетов. У этого интеграла есть два полюса: и
. Надо использовать при расчёте полюс
, чтобы получить физически обоснованную асимптотику.
Переходим в комплексную плоскость, замыкаем контур обхода сверху. Используем фиктивный переход:
Это позволяет получить нужную асимптотику.
- функция Грина уравнения Гельмгольца
Обозначим