§2.5 推迟势
一、定解问题
??
??
?
=
=
=??
=
=
0|
0|
),(
0
0
2
tt
t
tt
u
u
tMfuau
这是一个具有零值初始条件的有源空间波问题。
二、求解
利用冲量原理,先
考虑无源问题:
??
??
?
=
=
=??
=
=
),(|
0|
02
tt
t
Mfv
v
vav
tt
t
tt
由泊松公式:
])(
)([
4
1),(
∫∫
∫∫
′+
′
?
?=
M
at
M
at
s
s
dsatM
dsatMtatMu
y
j
p
可得:
∫∫ ? ?′= M tas dsta MfatMv )( )( ),(41);,( t ttpt
tttp
tt
t
ddsta Mfa
dtMvtMu
t
s
t
M
ta∫∫∫
∫
? ?
′=
=
0
0
)( )(
),(
4
1
);,(),(
令: rta =? )( t
则: adrdart ?=?= tt ;
0:0: →→ atrt,当t
dvr a
rtMf
a
ddsr a
rtMf
atMu
M
at
M
r
T
ta
s
∫∫∫
∫∫∫
?′
=
?′
=
),(
4
1
),(
4
1),(
2
0
p
tp
三、物理意义
),( tMutM 时刻的波动问题的解点处欲求
为半径的球体点为球心,必须把以 atM
点受到源来。内的源的影响都迭加起 MT Mat
a
rtt ?,比源发出的时刻的影响的时刻
,故称之为推迟势。迟了 ar
四、例题
求解波动问题:
??
??
?
=
=
?=??
=
=
0|
0|
)(2
0
0
2
tt
t
tt
u
u
tyuau
解:
),,( ∞<<?∞ zyx
III uuu +=令
???
???
?
+=
=
=??
=
=
yzxu
u
uau
t
I
t
t
I
II
tt
2
0
0
2
|
0|
0
???
???
?
=
=
?=??
=
=
0|
0|
)(2
0
0
2
t
II
t
t
II
IIII
tt
u
u
tyuau
使:
利用泊松公式可求得:
yzttatxtMu I ++= 322 31),(
3sin
)(sinsin2
4
1
3
22
0
2
0 02
tytdrddr
r
a
rtry
a
at
?=?
??
?
??
? ??+
∫∫∫
jq
jq
p
pp
得:由推迟势求 ),( tMu II
所以:
III uutMu +=),(
32322
3
1
3
1 tytytztatx ?+++=