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級數對物理有什麼用

發布時間:2022-12-16 02:28:34

㈠ 能形象說下傅里葉級數的物理意義嗎

傅里葉級數對於求量子物理方面的問題有重要作用
一般都是通過傅里葉變化把難解的題解出
傅里葉級數可以表示在某點出現電子的概率

㈡ 級數有什麼用

級數在實際的生活中的直接應用並不多.
級數是分析數學中的一個比較基本的分支.
級數主要是作為工具在數值分析, 近似計算, 計算機編程, 物理學等相關領域得到重用的.
級數在應用數學中的應用還是很廣泛的.

㈢ 為什麼基元反應的級數和反應物化學反應系數會相同級數到底在物理意義上意味著什麼

對於基元反應,就是只一步就能生成產物的反應,也就是單純分子間的碰撞(我用的是碰撞理論,簡單)就可以發生反應,所以反應級數和反應分子數會相同。但是這兩者之間其實是沒有聯系的。反應級數是個宏觀的概念。就是根據速率方程中,反應物濃度的指數相加,而分子數則是微觀的概念,討論的是要發生一個微觀的反應,需要幾個分子參與的問題。有些時候,分子數和級數是不相同的。比如說零級反應,可不是零分子反應。

㈣ 級數有什麼用處

這個問題很大!猶如有人問加減乘除有什麼用一樣。級數在數學上的應用基本是就如同四則運算差不多,可以說到處都能用到,只不過有很多時候你不知道而已。舉例來講:過去所有的數學用表,現在的計算器內置常數,如:對數、三角函數、三角對數、平方根、立方根……實際上都是用級數計算得來的。還有我們常用的π、e等等,沒有級數也不可能計算得到多少位有效數字。再如:波形分析,這在振動、聲學、電學等等學科中是經常遇到的,波形分析的基本工具就是把波形分解成傅里葉級數;可能你現在只接觸的等差、等比級數,其實級數天地里廣闊的很呢!

㈤ 泰勒級數相較於傅里葉級數有什麼用

泰勒公式用途太廣了,但是主要不是在物理學上,主要是數學本身的用途。
傅里葉級數展開的是三角的疊加,主要是在處理信號上有很大作用。但是傅里葉級數有很大缺陷,比如傅里葉級數的斂散性很難判斷,對於非周期函數需要進行相對繁雜的傅立葉變換,對於數學研究是不方便的。一般非周期函數是不會用傅立葉變換來處理或者分析。當然物理電學和信號學上大多是周期函數,而且波的分析的確傅立葉變換起著舉足輕重的作用。
至於泰勒展開,首先泰勒展開並非是在x=0處才能展開。泰勒展開在任何一點都能進行,只不過是擬合的效果好壞罷了。如果你接觸過計算數學,你會發現泰勒公式在很多估算領域有很大的作用。目前泰勒展開,拉格朗日插值和外推之類的都是計算數學的領域,最後你會發現還是泰勒公式最有用。在物理上可能泰勒公式沒有很多直接的用途,但是泰勒公式屬於微積分領域很重要的結論,也間接推動物理學發展

㈥ 什麼是級數級數有什麼應用與微積分有什麼聯系

級數理論是分析學的一個分支;它與另一個分支微積分學一起作為基礎知識和工具出現在其餘各分支中。二者共同以極限為基本工具,分別從離散與連續兩個方面,結合起來研究分析學的對象,即變數之間的依賴關系——函數。
你應該知道許多數值計算軟體吧,很多都是用級數算出來的。
微積分在創立的初期就為級數理論的開展提供了基本的素材。它通過自己的基本運算與級數運算的純形式的結合,達到了一批初等函數的(冪)級數展開。從此以後級數便作為函數的分析等價物,用以計算函數的值,用以代表函數參加運算,並以所得結果闡釋函數的性質。在運算過程中,級數被視為多項式的直接的代數推廣,並且也就當作通常的多項式來對待。
可能學得有些糾結,加油啊

㈦ 級數有什麼用

級數是研究函數的一個重要工具,在理論上和實際應用中都處於重要地位,這是因為:一方面能藉助級數表示許多常用的非初等函數, 微分方程的解就常用級數表示;另一方面又可將函數表為級數,從而藉助級數去研究函數,例如用冪級數研究非初等函數,以及進行近似計算等。

㈧ 傅立葉級數在物理學中有哪些應用

一.
傅里葉級數

三角函數
形式
設f(t)為一非正弦
周期函數
,其周期為T,頻率和
角頻率
分別為f
,
ω1。由於工程實際中的非正弦周期函數,一般都滿足
狄里赫利條件
,所以可將它展開成傅里葉級數。即
其中A0/2稱為
直流分量
或恆定分量;其餘所有的項是具有不同振幅,不同
初相角
而頻率成整數倍關系的一些
正弦量
。A1cos(ω1t+ψ1)項稱為一次諧波或
基波
,A1,ψ1分別為其振幅和初相角;A2cos(ω
2t
+ψ2)項的角頻率為基波角頻率ω1的2倍,稱為
二次諧波
,A2,ψ2分別為其振幅和初相角;其餘的項分別稱為
三次諧波
,四次諧波等。基波,三次諧波,五次諧波……統稱為
奇次諧波
;二次諧波,四次諧波……統稱為
偶次諧波
;除恆定分量和基波外,其餘各項統稱為
高次諧波
。式(10-2-1)說明一個非正弦周期函數可以表示一個直流分量與一系列不同頻率的正弦量的疊加。
上式有可改寫為如下形式,即
當A0,An,
ψn求得後,代入式
(10-2-1),即求得了非正弦周期函數f(t)的傅里葉級數展開式。
把非正弦周期函數f(t)展開成傅里葉級數也稱為
諧波分析
。工程實際中所遇到的非正弦周期函數大約有十餘種,它們的傅里葉級數展開式前人都已作出,可從各種數學書籍中直接查用。
從式(10-2-3)中看出,將n換成(-n)後即可證明有
a-n=an
b-n=-bn
A-n=An
ψ-n=-ψn
即an和An是
離散變數
n的
偶函數
,bn和ψn是n的
奇函數

二.
傅里葉級數的復指數形式
將式(10-2-2)改寫為
可見

互為
共軛復數
。代入式(10-2-4)有
上式即為傅里葉級數的復指數形式。
下面對和上式的
物理意義
予以說明:
由式(10-2-5)得的模和
輻角
分別為
可見的模與幅角即分別為傅里葉級數第n次諧波的振幅An與初相角ψn,物理意義十分明確,故稱為第n次諧波的復數振幅。
的求法如下:將式(10-2-3a,b)代入式(10-2-5)有
上式即為從已知的f(t)求的公式。這樣我們即得到了一對相互的變換式(10-2-8)與(10-2-7),通常用下列符號表示,即
即根據式(10-2-8)由已知的f(t)求得,再將所求得的代入式(10-2-7),即將f(t)展開成了復指數形式的
傅立葉級數

在(10-2-7)中,由於離散變數n是從(-∞)取值,從而出現了負頻率(-nω1)。但實際工程中負頻率是無意義的,負頻率的出現只具有數學意義,負頻率(-nω1)一定是與正頻率nω1成對存在的,它們的和構成了一個頻率為nω1的正弦分量。即
引入傅立葉級數復指數形式的好處有二:(1)復數振幅同時描述了第n次諧波的振幅An和初相角ψn;(2)為研究信號的頻譜提供了途徑和方便。

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