在数学以及物理中,
拉普拉斯算子或是拉普拉斯算符(Laplace operator 或 Laplacian)是一个微分算子,通常写成 Δ 或 ;这是为了纪念皮埃尔-西蒙·拉普拉斯而命名的。
拉普拉斯算子有许多用途,此外也是椭圆型算子中的一个重要例子。
在物理中,常用於波方程的
数学模型、热传导方程以及亥姆霍兹方程。
在静电学中,
拉普拉斯方程和泊松方程的应用随处可见。在
量子力学中,其代表薛丁格
方程式中的动能项。
在数学中,经拉普拉斯算子运算为零的函数称为调和函数;拉普拉斯算子是霍奇理论的核心,并且是德拉姆上同调的结果
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量子力学中,哈密顿算符(Hamiltonian) H 为一个可观测量,对应于系统的总能量。一如其他所有算符,哈密顿算符的谱为测量系统总能时所有可能结果的集合。如同其他自伴算符,哈密顿算符的谱可以透过谱测度(spectral measure)被分解,成为纯点(pure point)、绝对连续(absolutely continuous)、奇点(singular)三种部分。纯点谱与
本征矢量相应,而后者又对应到系统的束缚态(bound states)。绝对连续谱则对应到自由态(free states)。奇点谱则很有趣地由物理学上不可能的结果所组成。举例来说,考虑有限深方形阱的情形,其许可了具有离散负能量的束缚态,以及具有连续正能量的自由态。
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达朗贝尔算子是拉普拉斯算子在闵可夫斯基时空中的形式,此算子符号为正方形的,以表示是在
四维的闵可夫斯基时空中达朗贝尔算子一般记为,也可记为,这两者是完全相同的。
达朗贝尔算子主要应用在电磁学、
狭义相对论中,例如克莱因-高登方程(Klein-Gordon equation)中就有用到达朗贝尔算子。