Helmholtz denklemi

Helmholtz denkleminin çizimi

Hermann von Helmholtz'un ismiyle adlandırılan Helmholtz denklemi veya indirgenmiş dalga denklemi ikinci dereceden bir eliptik kısmi türevli diferansiyel denklemdir.

${\mathrm{\nabla }}^{2}u(x)+k^2(x)u(x)=0,x\in {ℝ}^n$

biçiminde tanımlıdır. Burada ${\mathrm{\nabla }}^2$ ($\mathrm{\Delta }$ biciminde de gosterilir) Laplasyen operatörünü, $k(x)$ ortamın dalga sayısını ve $u(x)$ dalga davranışı gösteren bilinmeyen fonksiyonu göstermektedir.

Homojen olmayan Helmholtz denklemi

${\mathrm{\nabla }}^{2}u(x)+k^2(x)u(x)=-f(y),x\in {ℝ}^n$

Bu durumda denklem fiziksel açıdan u(.) alaninin f(.) kaynak dağılımı tarafından yaratıldığı biçiminde yorumlanır.

Uygulama alanları

Helmholtz denklemi zamanla harmonik değişim gösteren elektromagnetik veya akustik dalgalarla uyarılmış ortamlardaki alan dağılımını modellemek için kullanılır.