حل معادلات دیفرانسیل جزئی با تبدیل فوریه: راهنمای گام به گام
توضیحات دوره:
این دوره با هدف ارائه درک جامع از چگونگی استفاده از تبدیل فوریه به عنوان ابزاری قدرتمند برای حل معادلات دیفرانسیل جزئی (PDE) طراحی شده است. دوره به سه بخش تقسیم میشود که هر بخش بر پایه بخش قبلی بنا شده و شامل بخشهای ویژهای درباره استخراج ریاضی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نیز میشود.
بخش اول: در این بخش، با مبانی سری فوریه شروع کرده و تبدیل فوریه و معکوس آن را استخراج خواهیم کرد. سپس این مفاهیم را برای حل PDE ها با استفاده از تبدیل فوریه به کار خواهیم برد. پیشنیازهای این بخش، حساب دیفرانسیل و انتگرال و حساب دیفرانسیل و انتگرال چندمتغیره است، با تمرکز بر موضوعات مربوط به مشتقات، انتگرالها، گرادیان، لاپلاسین و مختصات کروی.
بخش دوم: این بخش به معرفی معادله گرما و معادله لاپلاس در مختصات کارتزین و قطبی میپردازد. ما تمرینها را با شرایط مرزی مختلف با استفاده از روش جداسازی متغیرها حل خواهیم کرد. این بخش خودکفا و مستقل از بخش اول است، اما دانش قبلی در مورد معادلات دیفرانسیل معمولی (ODE) توصیه میشود.
بخش سوم: این بخش به معادله انتشار/گرما اختصاص داده شده است، جایی که ما این معادله را از اصول فیزیک استخراج کرده و آن را به طور دقیق حل خواهیم کرد. بخشهای ویژهای در مورد استخراج ریاضی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ گنجانده شده است.
مزایای دوره:
کسب درک عمیق از تبدیل فوریه و کاربرد آن در حل PDE ها.
یادگیری نحوه استفاده از روش جداسازی متغیرها برای حل تمرینها با شرایط مرزی مختلف.
کسب بینش در مورد معادله انتشار/گرما و چگونگی حل آن.
بخشهای ویژه در مورد اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، درک عمیقتری از اصول ریاضی پشت مکانیک کوانتومی ارائه میدهند.
پیشنیازها:
حساب دیفرانسیل و انتگرال و حساب دیفرانسیل و انتگرال چندمتغیره با تمرکز بر مشتقات، انتگرالها، گرادیان، لاپلاسین و مختصات کروی.
دانش قبلی در مورد ODE ها توصیه میشود.
برخی دانش در مورد حساب دیفرانسیل و انتگرال مختلط و ماندهها ممکن است مفید باشد.
این دوره برای چه کسانی مناسب است؟
دانشجویان و متخصصانی که پیشزمینهای در ریاضیات یا فیزیک دارند و به دنبال کسب درک عمیقتر از حل PDE ها با استفاده از تبدیل فوریه هستند.
علاقهمندان به اصول ریاضی پشت مکانیک کوانتومی و اصل عدم قطعیت هایزنبرگ.
Emanuele Pesaresi
دکترای مهندسی مکانیک و مهندسی پیشرفته در تاریخ 26 مارس 2021، دکترای من را در "مکانیک و علوم مهندسی پیشرفته" به دست آورد. من در سال 2015 و 2017 به کارشناسی مهندسی علوم و کارشناسی علوم مهندسی مکانیک به دست آمده، با افتخارات از دانشگاه بولونیا به دست آوردم. من از زمان تحصیلات مکانیک ماشین آلات از سال تحصیلی 2018-19 در دانشگاه بولونیا (شاخه ای از فولیت)، معلم تدریس را نیز به دست آورده ام. شور و شوق من برای ریاضیات، فیزیک و تدریس من را به سخنرانی دبیرستان و دانشجویان دانشگاه کمک کرده است. رویکرد من به عنوان یک معلم این است که به دانشجویان ثابت کند که حافظه برای مهندس، ریاضیدان یا فیزیکدان کمتر اهمیت دارد، از یادگیری نحوه برخورد با یک مشکل از طریق استدلال منطقی. من معتقدم که یک معلم از موضوعات علمی باید سعی کند کنجکاوی دانش آموزان خود را در مورد موضوع توسعه دهد، نه تنها تمرکز بر کسب دانش، اما مهم است که ممکن است نیز باشد. دانش آموزان باید تشویق شوند تا عمیق تر بشوند و بر دانش خود بسازند و به طور مداوم آن را مورد سوال قرار دهند، به جای پذیرش همه چیز در ارزش اسمی بدون درک کامل.
نمایش نظرات