Численно-аналитические методы и алгоритмы для исследования гамильтоновых систем ангармонических осцилляторов в классическом и квантовом подходах
Ангармонический осциллятор - колебательная система, в которой присутствует внешняя сила. Методы получения приближенной аналитической формулы спектра динамических моделей с использованием найденных классических траекторий и правила Бора-Зоммерфельда.
Рубрика | Математика |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.03.2018 |
Размер файла | 149,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Актуальность темы. Многие задачи квантовой механики, прикладной математики, техники приводят к уравнениям, в которых требуется найти собственные значения и собственные функции различных линейных операторов. К таким уравнениям относится, в первую очередь, нерелятивистское уравнение Шрёдингера.
В данной работе предложены новые способы решения задачи на собственные значения некоторых дифференциальных операторов, описывающих одномерные ангармонические осцилляторы. Ангармонический осциллятор - это колебательная система, в которой присутствует внешняя сила. Такие модели широко используются, например, в квантовой механике (задача о поведении частицы во внешнем поле), в химии (исследование периодических реакций, управление химическими реакциями с заданным выходом реагента), в технике (управление хаосом в микросистемах и др.).
В этих и других приложениях важнейшее значение имеет спектр и собственные функции дифференциального оператора, являющегося моделью исследуемой системы. Они определяют некоторые инвариантные характеристики системы, сохраняющиеся (за исключением масштабирования) при изменении входных параметров. В частности, спектр оператора, входящего в уравнение Шрёдингера, определяет все возможные значения полной энергии системы, а его собственные функции являются волновыми функциями исследуемой системы. Поэтому нахождение собственных значений и собственных функций, в том числе, операторов ангармонических осцилляторов, т.е. решение уравнения Шрёдингера, является важной задачей.
В большинстве случаев невозможно найти аналитическое решение уравнения Шрёдингера, представимое в явном виде, что наиболее целесообразно. Решения, полученные в неявном виде или выраженные через специальные функции, зачастую оказываются неудобными для использования в конкретных практических расчетах. Поэтому в таких случаях применяются различные приближенные методы, как численные, так и аналитические.
К наиболее разработанным из таких методов относится метод диагонализации. Однако для достижения достаточной точности этот метод приводит к необходимости диагонализации матриц очень большой размерности, что требует увеличения вычислительных возможностей ЭВМ и влечет рост времени вычислений. Кроме того, точность рассчитываемых собственных значений сильно падает при усложнении потенциальной функции и при наличии неустойчивости решений в исследуемой динамической системе.
Указанные недостатки можно частично устранить, если использовать аналитически-численные методы, в которых сначала выполняются аналитические преобразования исследуемой модели, а затем на основе полученных формул производятся численные расчеты. Для выполнения как аналитических, так и численных этапов решения задачи целесообразно использовать пакеты символьных преобразований - системы компьютерной алгебры (Maple, Reduce, Mathematica и др.).
Таким образом, разработка новых методов, в особенности аналитически-численных, реализация этих методов в виде программ с использованием современных систем компьютерной алгебры, и их дальнейшее применение для исследования ряда практически важных математических моделей классической и квантовой механики, является актуальной проблемой математического моделирования динамических систем.
В диссертационной работе предложены новые методы решения задачи на собственные значения для дифференциальных операторов, являющихся математическими моделями квантовых одномерных ангармонических осцилляторов с нелинейностью полиномиального типа. Разработаны алгоритмы, реализованные в виде программ в средах Maple и Reduce, с помощью которых проведены исследования конкретных моделей указанных динамических систем с заданными потенциальными функциями.
Цель диссертационной работы состоит в разработке эффективных аналитически-численных методов, алгоритмов и программ для вычисления спектров и собственных функций дифференциальных операторов одномерных ангармонических осцилляторов на основе получения для них аналитических соотношений с использованием современных средств компьютерной алгебры, а также проведение с помощью разработанных методов и программ численных исследований ряда математических моделей классической и квантовой механики.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе сформулированы и решены следующие задачи.
1. Разработка методов получения аналитических соотношений для собственных значений дифференциальных операторов одномерных ангармонических осцилляторов с одним и двумя минимумами в потенциальной функции в удобной для вычислений форме на основе:
а) полуклассического подхода с использованием метода Линдштедта-Пуанкаре и правила Бора-Зоммерфельда;
б) метода классических и квантовых нормальных форм Депри-Хори и правила Вейля;
в) непосредственного интегрирования уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов.
2. Разработка программно-алгоритмической поддержки символьных преобразований и вычислений в соответствии с указанными методами на основе средств компьютерной алгебры.
3. Провести апробацию разработанных методов и программ путем решения следующих задач:
а) нахождение классических траекторий одномерных ангармонических осцилляторов, потенциальная функция которых имеет один минимум и различные степени нелинейности, на основе метода Линдштедта-Пуанкаре;
б) получение приближенной аналитической формулы спектра указанных динамических моделей с использованием найденных классических траекторий и правила Бора-Зоммерфельда;
в) приведение классического аналога исследуемого оператора к квантовой нормальной форме Депри-Хори на основе классической нормальной формы;
г) получение приближенной аналитической формулы спектра операторов одномерных ангармонических осцилляторов с одним и двумя симметричными минимумами в потенциальной функции на основе найденной квантовой нормальной формы Депри-Хори и правила Вейля;
д) получение спектров и собственных функций указанных систем путем непосредственного интегрирования уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов.
Методы исследований: преобразование математических моделей, методы теории дифференциальных операторов, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, математического анализа, методы теоретической и математической физики, метод нормальных форм, методы компьютерной алгебры и вычислительной математики.
Научную новизну работы составляют
1) методы аналитических преобразований в задаче вычисления собственных значений дифференциальных операторов для уравнения Шрёдингера на основе метода Линдштедта-Пуанкаре, метода нормальных форм, правила Бора-Зоммерфельда, правила Вейля и непосредственного интегрирования уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов;
2) алгоритмы символьных преобразований и вычисления собственных значений и собственных функций операторов одномерных ангармонических осцилляторов с полиномиальной потенциальной функцией, имеющей один или два симметричных минимума, на основе средств компьютерной алгебры;
3) результаты применения предложенных методов:
а) на основе метода Линдштедта-Пуанкаре найдено представление для решения уравнения
,
где - некоторый полином относительно , а - малый параметр;
б) с помощью правила Бора-Зоммерфельда и найденных указанным методом классических траекторий ангармонических осцилляторов с потенциалами четвертой, шестой и восьмой степенями нелинейности получены формулы для их спектров в явном виде;
в) с помощью метода нормальных форм Депри-Хори и при помощи степенных рядов решены одномерные уравнения Шрёдингера для ангармонических осцилляторов с четвертой, шестой и восьмой степенями нелинейности, включая симметричный ангармонический осциллятор с двумя локальными минимумами.
Практическая значимость результатов. Результаты данного исследования могут быть использованы для исследования динамики нелинейных классических гамильтоновых систем и для нахождения спектра и собственных функций их квантовых аналогов. Практическую полезность составляют программные реализации предложенных методов в среде Maple. Они могут применяться для получения приближенного решения обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений с малым параметром методом Линдштедта-Пуанкаре и последующего нахождения приближенной аналитической формулы спектра соответствующего оператора по правилу Бора-Зоммерфельда. Результаты диссертационной работы можно использовать для получения квантовых нормальных форм Депри-Хори и спектров одномерного уравнения Шрёдингера в случае различных полиномиальных потенциалов и для решения задачи на собственные значения и нахождения волновых функций в виде степенных рядов, а также в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Новый метод символьно-численного решения одномерного уравнения Шрёдингера с полиномиальными потенциальными функциями, имеющими один локальный минимум на основе метода Линдштедта-Пуанкаре и правила Бора-Зоммерфельда.
2. Способ приближенного решения уравнения Шрёдингера на основе классических нормальных форм Депри-Хори и полученные этим способом аналитические формулы для спектров ангармонических осцилляторов с потенциальными функциями четвертой, шестой и восьмой степени нелинейности.
3. Приближенные аналитические формулы спектра одномерных ангармонических осцилляторов, имеющих потенциальную функцию с двумя локальными минимумами, полученные с помощью разработанных символьно-численных программ на основе метода нормальных форм Депри-Хори, а также на основе непосредственного решения уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обусловлена непротиворечивостью полученных результатов теоремам и положениям теории дифференциальных уравнений и операторов, корректностью математических выкладок, воспроизведением известных результатов, полученных другими методами и другими авторами.
Апробация результатов. Основные результаты диссертационной работы докладывались на конференциях: объединенный семинар по вычислительной и прикладной математике ЛИТ и по компьютерной алгебре ВМК и НИИЯФ МГУ, (Дубна, 23-24 мая, 2006); «VIII Международная конференция по математическому моделированию» (Феодосия, 12-16 сентября 2006); «Гагаринские чтения 2006» (Москва, 8-11 апреля 2006); «Современные проблемы математики её приложения в естественных науках и информационных технологиях» (Харьков, 23-25 марта 2007); IV Международный семинар «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 26-27 ноября 2007); Всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии (Москва, РУДН, 21-25 апреля 2008); Международная конференция по математическому моделированию, МКММ - 2008 (15-20 сентября 2008 года, Херсон, Украина, Херсонский национальный технический университет), а также на семинарах кафедры математического анализа БелГУ.
1. Метод нахождения спектра одномерных гамильтоновых систем на основе метода Линдштедта-Пуанкаре
В разделе 1.1 изложены общие основы метода Линдштедта-Пуанкаре. Данный метод представляет собой модификацию метода малого параметра, впервые предложенного Пуанкаре. Суть его состоит в том, что решение дифференциального уравнения
ищется в виде степенных разложений
,
, (1)
где - малый параметр (), неизвестная функция зависит от временной переменной , - непрерывная функция своих аргументов, а - постоянные, соответствующим выбором которых можно избавиться от секулярных (т.е. неограниченно растущих со временем) членов ряда. Данный ряд необходимо подставить в решаемое уравнение и, приравняв коэффициенты при одинаковых степенях , получить систему рекуррентных дифференциальных уравнений, из которой находятся неизвестные функции . Уравнение, получаемое заменой (1), решается методом малого параметра, причем коэффициенты при секулярных членах приравниваются к нулю, и из этих условий находятся значения .
Раздел 1.2 посвящен решению уравнения Шрёдингера
, (2)
в котором оператор определен формулой
, (3)
где - параметр, - пространственная координата, зависящая от новой переменной (1), - степень нелинейности.
Для решения задачи на собственные значения оператора (3) в работе используется так называемый полуклассический подход. Вначале рассматривается классическая система, соответствующая квантовому оператору , которая описывается гамильтоновой функцией
. (4)
Классические траектории системы (4) находятся из системы уравнений движения Гамильтона, которая сводится к одному дифференциальному уравнению второго порядка (известному как уравнение Дюффинга) и интегрируется методом Линдштедта-Пуанкаре. Для решения этой задачи составлена программа LINDA в среде Maple. Входными данными для нее являются степень нелинейности потенциальной функции (4) и - порядок искомого решения по малому параметру. Например, для случая и решение имеет вид
,
где и - постоянные интегрирования.
Результаты для других значений более подробно приведены в диссертационной работе.
В разделе 1.3 описано решение задачи на собственные значения оператора (3) на основе полученных классических траекторий по известному правилу квантования Бора-Зоммерфельда:
(5)
где - классический импульс (), , - индекс Маслова, который в рассматриваемой задаче равен двум. После возвращения к старой переменной по формуле (1) данное условие квантования примет вид:
, ,
где - период колебаний. Левая часть этого выражения представляет собой полином относительно - полной энергии системы. Чтобы получить указанный полином в явном виде, необходимо найденное классическое решение выразить через . Для этого воспользуемся физическим смыслом постоянных интегрирования и : положим начальную фазу равной 0, а амплитуду колебаний выразим через полную энергию системы. В точках поворота кинетическая составляющая энергии равна нулю, поэтому полная энергия системы будет равна потенциальной
.
Подставив в это выражение полученные классические траектории, разрешим его относительно методом итераций. Для случая первые члены разложения квадрата амплитуды имеют вид
.
Подставляя полученное выражение и классические траектории в условие Бора-Зоммерфельда (5), получим уравнение относительно энергии системы . Это выражение не приводится в силу его громоздкости. Разрешая полученное уравнение итерационным способом, получим приближенную аналитическую формулу для спектра исходного оператора. В случае она имеет вид
,
где - квантовое число. Аналогичные выражения для случаев и приведены в диссертационной работе. В разделе 1.4 производится сравнение полученных результатов с известными ранее. Получено хорошее согласие с работами других авторов, по крайней мере, для нижайших уровней и умеренных значений степени нелинейности. Формула для совпадает с формулой, полученной в работе Ali M.K., Wood R.W., Devitt J.S. J. Math. Phys., 1986. В следующей таблице представлено сравнение полученных результатов с результатами, полученными в работе Бенерджи (Banerjee K., Bhatnagar S.P., Choudhry V., Kanval S.S. Proc. R. Soc. Lond., 1978) для при .
Таблица 1. Сравнение результатов, полученных по программе LINDA с результатами, полученными Бенерджи
№ |
LINDA |
Banerjee |
Отклонение в % |
|
0 |
1,0007489 |
1,0007486 |
0,00003 |
|
1 |
3,00336 |
3,00337 |
0,0002 |
|
2 |
5,00934 |
5,00971 |
0,007 |
|
3 |
7,0182 |
7,0186 |
0,005 |
|
4 |
9,0301 |
9,0305 |
0,004 |
|
5 |
11,04502 |
11,0453 |
0,003 |
|
6 |
13,0628 |
13,0631 |
0,003 |
|
7 |
15,0834 |
15,0835 |
0,0006 |
|
8 |
17,10709 |
17,1074 |
0,0021 |
|
9 |
19,1335 |
19,1339 |
0,0019 |
|
10 |
21,1629 |
21,163 |
0,0017 |
2. Энергетические уровни ангармонических осцилляторов, рассмотренных в первой главе, но методом квантовых нормальных форм Депри-Хори
В разделе 2.1 поставлена задача на собственные значения, аналогичная той, которая решена в первой главе. В разделе 2.2 излагается метод классических и квантовых нормальных форм Депри-Хори, в котором классическая гамильтонова функция
представляется в виде ряда
(6)
и вычисляется ее нормальная форма.
Нормальной формой классической гамильтоновой функции называется функция , удовлетворяющая условию
, (7)
где - скобка Пуассона. Производящую функцию канонического преобразования и саму нормальную форму будем искать в виде степенных рядов
.
Неизвестные величины и удовлетворяют следующему основному уравнению
(8)
где и - компоненты классической гамильтоновой функции (6), а величины определяются выражением
где - биномиальные коэффициенты, - оператор Ли, который определяется через скобки Пуассона по формуле .
Чтобы найти неизвестные компоненты и , основное уравнение (8) дополним условием (7), которое определяет нормальную форму. Полученный в результате полином представим в виде суммы двух однородных полиномов , удовлетворяющих условиям , . Тогда из основного уравнения (8) с учетом условия (7) неизвестные компоненты производящей функции и нормальной формы можно определить следующим образом: , .
Для решения поставленной задачи (2), (3) на собственные значения удобно ввести новые комплексные канонически сопряжённые переменные
(9)
и переписать классическую нормальную форму Депри-Хори в виде
.
В предлагаемом подходе классические нормальные формы Депри-Хори для функции (6) вычислены с помощью программы LINA в среде Reduce, которая позволяет получить классическую нормальную форму в любом заданном порядке по степеням выражения , ограничиваясь возможностями компьютера. Например, при и классическая нормальная форма гамильтоновой функции (6) имеет вид
.
Аналогичные выражения для случаев и приведены в диссертационной работе.
Для нахождения квантовой нормальной формы воспользуемся правилом Вейля
,
где , . Тогда собственные значения исходной задачи (2), (3) при могут быть приближенно вычислены по формуле:
Аналогичные выражения для случаев и приведены в диссертационной работе. Для получения квантовых нормальных форм составлена программа QuantaWeyl в среде Maple.
В разделе 2.3 метод нормальных форм Депри-Хори применяется для решения задачи с потенциальной функцией, имеющей два локальных минимума
, (10)
где - пространственная координата, - параметр, - волновая функция, - действительное число, определяющее положения двух минимумов потенциальной функции, - энергия. В соответствии с методом классических и квантовых нормальных форм преобразуем классический аналог уравнения Шрёдингера (10), перенеся начало координат в левый минимум, с помощью замены , , где , и разделив на . В результате получим классическую гамильтонову функцию
,
которую представим в виде
, (11)
где - однородные полиномы степени : , а числовые коэффициенты известны. Применяя к ней метод нормализации Депри-Хори, описанный в разделе 2.2, получим классическую нормальную форму гамильтоновой функции (11), которая в десятом порядке по малому параметру имеет вид:
.
Как и в случае одного минимума в потенциальной функции, введем новые комплексные канонически сопряжённые переменные (9) и воспользуемся правилом Вейля. В результате получим квантовую нормальную форму
,
где и введен дифференциальный оператор . Тогда собственные значения рассматриваемой задачи (10) могут быть найдены по полученной в диссертационной работе формуле
,
где
, ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
здесь , .
Раздел 2.4 содержит результаты численных расчетов, которые показывают хорошее согласие полученных энергетических уровней с соответствующими данными, взятыми из литературы. Сравнение результатов представлено в таблицах.
Таблица 2. Сравнение собственных значений ангармонического осциллятора с одним минимумом, полученных различными методами, при ,
0 |
1,0007481 |
1,0007485 |
||
1 |
3,00373 |
3,00373 |
0 |
|
2 |
5,00972 |
5,00973 |
||
3 |
7,01862 |
7,01865 |
||
4 |
9,03057 |
9,03053 |
Таблица 3. Сравнение собственных значений ангармонического осциллятора с одним минимумом, полученных различными методами, при ,
0 |
1,00018 |
1,00018 |
0 |
|
1 |
3,0013 |
3,0013 |
0 |
|
2 |
5,0046 |
5,0046 |
0 |
|
3 |
7,011 |
7,011 |
0 |
|
4 |
9,023 |
9,023 |
0 |
Таблица 4. Сравнение собственных значений ангармонического осциллятора с одним минимумом, полученных различными методами, при ,
0 |
1,00006 |
1,00006 |
0 |
|
1 |
3,00058 |
3,00058 |
0 |
|
2 |
5,0026 |
5,0026 |
0 |
|
3 |
7,0083 |
7,0083 |
0 |
|
4 |
9,02 |
9,02 |
0 |
В таблицах через обозначен номер собственного значения; - значения энергии, рассчитанные по полученным формулам; - значения энергии, полученные Беннерджи; - относительные отклонения в процентах от . Как видно из таблиц, имеется хорошее согласие результатов при данных значениях параметров.
В разделе 2.5 приводится сравнение метода нормализации Депри-Хори с методом, предложенным в первой главе и основанным на использовании рядов Линдштедта-Пуанкаре. Построена потенциальная функция и соответствующая система , для которой применимы как метод нормализации Депри-Хори, так и полуклассическое квантование на основе метода Линдштедта-Пуанкаре.
3. Символьно-численный метод решения уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов
В разделе 3.1 задача на собственные значения сводится к краевой задаче
. (12)
Вначале вычисляются два линейно независимых решения уравнения (12) в виде степенных рядов
.
Для случая первые члены разложения волновых функций имеют вид:
Для и аналогичные результаты приведены в диссертационной работе.
Чтобы общее решение рассматриваемой задачи (12) удовлетворяло краевым условиям, необходимо выбрать произвольные постоянные и так, чтобы система линейных алгебраических уравнений
(13)
имела нетривиальные решения ( - параметр).
На практике область редуцируется в отрезок . При этом значения параметра варьируются так, чтобы получаемые собственные значения совпадали в возможно большем числе десятичных знаков. В частности, для нижних уровней энергии в наших расчетах .
Приравнивая к нулю определитель системы (13), получим уравнение относительно , корни которого являются спектром задачи (12). Для каждого вычисленного корня система (13) имеет единственное решение и , поэтому волновая функция -го энергетического уровня имеет вид .
В разделе 3.2. представлены результаты численных расчетов. Проведено сравнение аналогичных результатов, полученных с помощью нормальных форм (глава 2) и с помощью степенных рядов с квантово-механическими расчетами из работы Бенерджи. Показано удовлетворительное согласие для вычисленных нижайших уровней энергии.
В разделе 3.3 методом нормальных форм и с помощью степенных рядов решено уравнение Шрёдингера для ангармонического осциллятора четвертой степени с двумя симметричными минимумами. Проведено сравнение с результатами, полученными в разделе 2.3 для этой задачи методом нормальных форм. В разделе 3.4 представлены результаты численных расчетов для потенциала с двумя минимумами, найденные методом степенных рядов. Приводится сравнение полученных результатов с расчетами, выполненными по методу нормальных форм. Вычислены величины расщепления для уровней, лежащих ниже высоты потенциального барьера, по формулам, взятым из литературы. Значения расщеплений, полученные в результате численного эксперимента, совпадают с теоретическими. На рисунке 1 представлена структура энергетических уровней симметричного двухъямного ангармонического осциллятора. Жирной линией обозначен график потенциальной функции, тонкими пунктирными линиями - уровни энергии, полученные методом нормализации, сплошными линиями - уровни с учетом расщепления.
Рис. 1. Структура уровней энергии двухъямного симметричного ангармонического осциллятора
Заключение
ангармонический осциллятор колебательный
В настоящей диссертационной работе получены следующие основные результаты:
1. Разработаны методы получения аналитических формул для собственных значений дифференциальных операторов одномерных ангармонических осцилляторов с одним и двумя минимумами в потенциальной функции в удобной для вычислений форме на основе:
а) полуклассического подхода с использованием метода Линдштедта-Пуанкаре и правила Бора-Зоммерфельда;
б) метода классических и квантовых нормальных форм Депри-Хори и правила Вейля;
в) непосредственного интегрирования уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов;
2. Разработана программно-алгоритмическая поддержка символьных преобразований и вычислений в соответствии с указанными методами на основе средств компьютерной алгебры;
3. Развит метод Линдштедта-Пуанкаре для решения обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, содержащих малый параметр. Сформулированы и обоснованы условия сходимости рядов Линдштедта, а также решен вопрос о корректности представляемого ими решения;
4. С помощью разработанных методов и программ проведено исследование некоторых математических моделей ангармонических осцилляторов и решены следующие задачи:
а) нахождение классических траекторий одномерных ангармонических осцилляторов, потенциальная функция которых имеет один минимум и различные степени нелинейности, на основе метода Линдштедта-Пуанкаре;
б) получение приближенной аналитической формулы спектра указанных динамических моделей с использованием найденных классических траекторий и правила Бора-Зоммерфельда;
в) приведение классического аналога исследуемого оператора к квантовой нормальной форме Депри-Хори на основе классической нормальной формы;
г) получение приближенной аналитической формулы спектра операторов одномерных ангармонических осцилляторов с одним и двумя симметричными минимумами в потенциальной функции на основе найденной квантовой нормальной формы Депри-Хори и правила Вейля;
д) получение спектров и собственных функций указанных систем путем непосредственного интегрирования уравнения Шрёдингера с помощью степенных рядов.
Литература
1. Чеканов Н.А. Решение уравнения Шрёдингера для ангармонических осцилляторов. / Н.А. Чеканов, В.В. Флоринский // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. - 2008. - №7. -С.147-151.
2. Флоринский, В.В. Полуклассическое квантование уравнения Дюффинга / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2008. - Т.4. - №9. - С.109-111.
3. Флоринский, В.В. Квантование одномерной системы Дюффинга в полуклассическом приближении / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов Н.А. // Сборник студенческих научных работ. - Белгород: Изд-во БелГУ. - 2004. - Вып.VIII. - Ч.1. - С. 34-36.
4. Флоринский, В.В. Квантование решений одного дифференциального уравнения второго порядка / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Успехи современного естествознания. - 2004.- № 7. - С. 83-84.
5. Флоринский, В.В. Квантование уравнения Дюффинга на основе метода Линдштедта-Пуанкаре / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Тезисы докладов Международной молодежной научной конференции «XXXII Гагаринские чтения». - М.: Изд-во «МАТИ», - 2006. - Т. 5. - С. 74-76.
6. Флоринский, В.В. Полуклассический спектр уравнения Дюффинга / В.В. Флоринский В.В., Н.А. Чеканов // Современные методы физико-математических наук. Труды международной конференции. 9-14 октября 2006 г., Орел. Т. 2. - Орел: Издательство ОГУ. - 2006. - С.230.
7. Флоринский, В.В. Квантование классических осцилляторов с четвертой, шестой и восьмой степенью нелинейности / В.В. Флоринский // Сборник материалов международной научной конференции для студентов и аспирантов «Современные проблемы математики и ее приложения в естественных науках и информационных технологиях», 23-25 марта 2007 г. - Харьков: ХНУ. - 2007. - С. 160.
8. Флоринский, В.В. Собственные значения ангармонического осциллятора / В.В. Флоринский // Вестник Харьковского национального университета им. В.Н. Каразина. Серия «Математика, прикладная математика и механика». - 2007. - № 790. - С. 83-88.
9. Флоринский, В.В. Полуклассическое квантование уравнения Дюффинга / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Физико-математическое моделирование систем. Материалы IV Международного семинара (Воронеж, 26-27 ноября 2007г.), Часть I. - Воронеж. - 2007. - С. 149-154.
10. Флоринский, В.В. Квантование нелинейных одномерных осцилляторов по правилу Вейля / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // XLIV Всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии: Тезисы докладов. Секция физики. - М.: РУДН. - 2008. - С. 46-47.
11. Флоринский, В.В. Квантование классических ангармонических осцилляторов методом нормальных форм / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Вестник Херсонского национального технического университета. - Вып. 2 (31). - Херсон: ХНТУ, - 2008. - С. 490-494.
12. Флоринский, В.В. Программа нахождения спектра слабовозмущенного осциллятора методом полуклассического квантования «LINDA» / В.В. Флоринский, Н.А. Чеканов // Зарегистрирована в Отраслевом фонде алгоритмов и программ. - М.: ВНТИЦ, 2006. - №50200602029. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 7242 ОФАП - 2006.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Возникновение и развитие теории динамических систем. Развитие методов реконструкции математических моделей динамических систем. Математическое моделирование - один из основных методов научного исследования.
реферат [35,0 K], добавлен 15.05.2007Анализ динамических процессов в системе на основе использования построенной аналитической модели. Моделирование с использованием пакета расширения Symbolic Math Tolbox. Построение модели в виде системы дифференциальных уравнений, записанных в форме Коши.
курсовая работа [863,4 K], добавлен 21.06.2015Задача исследования устойчивости нелинейной динамической системы. Аппроксимации функций с использованием обобщений полиномов Бернштейна. Анализ скорости сходимости и эффективности итерационной формулы, сравнение с классическими численными методами.
дипломная работа [1002,2 K], добавлен 23.06.2011Теоретические основы учебных исследований по математике с использованием динамических моделей. Содержание динамических чертежей. Гипотезы о свойствах заданной геометрической ситуации. Проектирование процесса обучения геометрии в общеобразовательной школе.
курсовая работа [241,8 K], добавлен 26.11.2014Аналитические свойства интегральных преобразований. Интеграл Коши на различных кривых. Аналитическая зависимость от параметра. Существование производных всех порядков у аналитической функции. Вывод формулы Коши и формулировка следствий из данной формулы.
курсовая работа [260,2 K], добавлен 10.04.2011Дифференциальные уравнения как модели эволюционных процессов. Автономные системы дифференциальных уравнений и их фазовые пространства. Асимптотическая устойчивость линейных однородных автономных систем. Изображения фазовых кривых при помощи ПО Maple.
дипломная работа [477,4 K], добавлен 17.06.2015Численные методы решения систем линейных алгебраических уравнений, алгоритмы, их реализующие. Нормы матриц и векторов, погрешность приближенного решения системы и обусловленность матриц. Интеграционные методы решения: методы простой итерации, релаксации.
учебное пособие [340,6 K], добавлен 02.03.2010Дифференциальное уравнение с начальными данными. Свойства предельных множеств автономных систем. Приближенное решение дифференциальных уравнений. Вопрос о сходимости ряда. Предельные множества траекторий автономных систем, состоящие из целых траекторий.
реферат [1,1 M], добавлен 12.12.2012Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. Организация обслуживания при ограниченной информации о надёжности системы. Алгоритмы безотказной работы системы и нахождение времени плановой предупредительной профилактики систем.
реферат [1,4 M], добавлен 19.06.2008Математические методы распознавания (классификации с учителем) и прогноза. Кластеризация как поиск оптимального разбиения и покрытия. Алгоритмы распознавания и интеллектуального анализа данных. Области практического применения систем распознавания.
учебное пособие [2,1 M], добавлен 14.06.2014Роль и место учебных исследований в обучении математике. Содержание и методические особенности проектирования учебных исследований по теме "Четырехугольники" на основе использования динамических моделей. Структура учебного исследования по математике.
курсовая работа [720,9 K], добавлен 28.05.2013Применение в статистике конкретных методов в зависимости от заданий. Методы массовых наблюдений, группировок, обобщающих показателей, динамических рядов, индексный метод. Корреляционный и дисперсный анализ. Расчет средних статистических величин.
контрольная работа [29,5 K], добавлен 21.09.2009Теоремы дифференциального исчисления, как основа для правила Лопиталя и формулы Тейлора. Правило Лопиталя и методы раскрытия всех типов неопределенностей. Вывод формулы Тейлора и ее применение для нахождения эквивалентных функций и вычисления пределов.
курсовая работа [261,6 K], добавлен 05.09.2009Рассмотрение теории дифференциальных уравнений. Выделение классов уравнений с систем, решения которых не имеют подвижных критических особых точек. Установление достаточности найденных условий путем сравнения с классическими системами типа Пенлеве.
курсовая работа [137,0 K], добавлен 01.06.2015Итерационные методы (методы последовательных приближений) для решения уравнений. Одношаговые итерационные формулы. Метод последовательных приближений Пикара. Возникновение хаоса в детерминированных системах. Методы решения систем алгебраических уравнений.
контрольная работа [166,2 K], добавлен 04.09.2010Анализ движения математического маятника без трения в случае произвольных колебаний. Построение численно соответствующих кривых движения при различных начальных условиях. Закон движения маятника в эллиптических функциях, графики его траекторий.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.04.2014Открытие формулы австрийским математиком Георгом Пиком в 1899 году. Доказательство Теоремы Пика, последовательность этапов для различных вариантов. Нахождение и расчет площадей четырехугольников в квадратных сантиметрах с использованием данной формулы.
презентация [1,1 M], добавлен 14.04.2013Структурное преобразование схемы объекта и получение в дифференциальной форме по каналам внешних воздействий. Формы представления вход-выходных математических моделей динамических, звеньев и систем, методов их построения, преобразования и использования.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2013Основные понятия и свойства эйлеровых и гамильтоновых цепей и циклов в теории графов. Изучение алгоритма Дейкстры и Флойда для нахождения кратчайших путей в графе. Оценки для числа ребер с компонентами связанности. Головоломка "Кенигзберзьких мостов".
курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.10.2014Использование метрики Чебышева. Формулы для нахождения расстояний между точками. Использование евклидовой метрики. Центры тяжести кластеров. Разбивка массивов точек на классы. Суммарная выборочная дисперсия разброса элементов относительно центров классов.
методичка [950,4 K], добавлен 20.05.2013