作者takashin (lose yourself)
看板Physics
标题Re: [问题] Arfken物数
时间Mon Oct 29 13:07:54 2007
※ 引述《[email protected] (风雨兼程)》之铭言:
: ※ 引述《[email protected] (lose yourself)》之铭言:
: : 第二章一开始讲的座标转换 有个地方我看了两遍还是不懂他想表达的是什麽
: : 式子(2.7)上面的句子 : At usual we limit ourself to orthogonal coordinates
: : which means gij=0 , i!=j (Exercise2.1.1)
: 翻译一下:
: 通常我们限制在正交座标,也就是说 gij=0 ,i不等於j
: : 於是我就去看习题2.1.1 心里想着大概是要我们证明gij=0 , i!=j
: : 恩 没错 , 他是要我们证明当我们把焦点放在orthogonal coordinates时
: : 会implies gij=0 , i!=j
: 从最基本的内积定义着手,
: 如果你一开始选择的是正交座标,垂直的两个基底,
: 夹角余弦一定是零,最後只会留下 i = j 的项 。
补充一下
这边gij=(位置向量r对qi偏微分)内积(位置向量r对qj偏微分)
我想我要弄清楚的大概是这两个向量的物理意义 , 我想了一下 解释如下
这向量r在qi方向的微小改变向量 与其在qj方向微小改变向量之内积为0 for i!=j
若q为我们熟悉的卡氏座标 , 这句话我没问题 就是你所说的那样
若今天是非卡氏座标q
若q正交 , 这两个向量内积为零 for i!=j
直接用直观想像把在卡氏座标成立的(向量r在qi方向的微小改变向量 与另一个
垂直方向qj的微小改变向量内积为零) 在非卡氏座标也成立
我比较想看能不能够有比较数学上的证明
: : 但是看了习题後我更困惑 , 他的hint为什麽要我们那样做 也无法体会
: : 想要直接证明我就从他最先说的orthogonal定义开始
: : 他说只要有dqi*dqj!=0 for i!=j
: : 我就得到式子(2.8) 结果当然是证不出来
: : 请问高手们 如何解决这问题呢?
: : 我越看只有越不知道他在讨论什麽了 以及目的是什麽了
: 这里用到的概念几乎都是高中的向量即可,
: 因为它就是单纯的讨论欧氏空间,不必想得太复杂。
: 如果你采用的是斜角座标,就不会有这种特性,
: 但是直角座标(以及其他正交座标),显然形式上简单多了。
我转述一下他的hint:
{
考虑一个三边长为ds1, ds2 , ds3的三角形
式子(2.9)在不管gij=0 与否都成立
利用law of cosines计算 然後比较式子(2.5)的ds .
证明 cos(theta12)=g12/根号(g11*g22)
}
式子(2.9)是 dsi=hi*dqi 向量r对qi偏微分=hi*(qi单位向量)
式子(2.5)是 ds^2=summation(gij*dqi*dqj) over i,j
PS.hi^2=gii
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