波動演算子の固有値問題を調べる
一次元領域上で,一般化された波動方程式 の固有値と固有関数を小さい方から4個求める.
一般化された波動演算子 を設定する.
In[1]:=
\[Gamma] = 1.3; c = 1.1;
op = D[u[t, x], {t, 2}] + \[Gamma] D[u[t, x], {t, 1}] -
c^2 D[u[t, x], {x, 2}] + \[Gamma] u[t, x];
一次元領域上で固有値と固有関数を小さい方から4個求める.
In[2]:=
{vals, funs} = NDEigensystem[op == 0, u[t, x], t, {x, 0, \[Pi]}, 4];
固有値を調べる.
In[3]:=
vals
Out[3]=
固有関数の実部と虚部を可視化する.固有関数は,固有値のように共役対になっている点に注目.
In[4]:=
Grid[Partition[
Plot[Evaluate[ReIm[#]], {x, 0, \[Pi]}, PlotRange -> .5,
PlotLegends -> {HoldForm@Re[f], HoldForm@Im[f]}] & /@ funs, 2]]
Out[4]=