高中物理要不要複數,量子力學中為什麼要引入複數,引入複數的意義是什麼

2021-03-19 18:19:19 字數 4449 閱讀 3796

1樓:曉曉雲的寒冷

高中物理不要複數.沒有規定。

複數有多種表示法,諸如向量表示、三角表示,指數表示等。它滿足四則運算等性質。它是複變函式論、解析數論、傅立葉分析、分形、流體力學、相對論、量子力學等學科中最基礎的物件和工具。

另外,複數還指在英語中與單數相對,兩個及兩個以上的可數名詞。

複數的實際意義是什麼嗎??

2樓:點點星光帶晨風

1、系統分析

在系統分析中,系統常常通過拉普拉斯變換從時域變換到頻域。因此可在複平面上分析系統的極點和零點。分析系統穩定性的根軌跡法、奈奎斯特圖法(nyquist plot)和尼科爾斯圖法(nichols plot)都是在複平面上進行的。

2、訊號分析

訊號分析和其他領域使用複數可以方便的表示週期訊號。模值|z|表示訊號的幅度,輻角arg(z)表示給定頻率的正弦波的相位。

3、反常積分

在應用層面,複分析常用以計算某些實值的反常函式,藉由復值函式得出。方法有多種,見圍道積分方法。

4、量子力學

量子力學中複數是十分重要的,因其理論是建基於複數域上無限維的希爾伯特空間。

5、相對論

如將時間變數視為虛數的話便可簡化一些狹義和廣義相對論中的時空度量 (metric) 方程。

6、應用數學

實際應用中,求解給定差分方程模型的系統,通常首先找出線性差分方程對應的特徵方程的所有復特徵根r,再將系統以形為f(t) =e的基函式的線性組合表示。

7、流體力學

複函式於流體力學中可描述二維勢流(2d potential flow)。

8、碎形

一些碎形如曼德勃羅集合和茹利亞集(julia set) 是建基於複平面上的點的。

9、實變初等函式

我們把數學分析中基本的實變初等函式推廣到復變初等函式,使得定義的各種復變初等函式,當z變為實變數x(y=0)時與相應的實變初等函式相同。

3樓:冰and四季

簡單來說複數是用來研究高緯度問題的

4樓:匿名使用者

複數的引入具有非常重要的意義 複變函式學就是以虛數i和e構成的學問 當然 其內容非常的深奧 曾經有位數學家認為數學裡有5個數 這個5個數構成了整個數學 它們是0 1 e π i 非常有意思的是 e^(πi)+1=0 這裡 就運用了複變函式的感念

儘管複數看起來如此深奧 實際上 在某些貼近你的領域的運用還是非常之多 比如平面幾何 平面解析幾何 實軸和虛軸組成的複平面把數的概念從一維引入了二維 並且引入了方向的概念 這一點 在物理的受力分析中可以提供一個捷徑(這一點 在高中物理競賽中有所運用) 由於是複數是二維的 ***系統等處理座標問題是都涉及複數

的確 它在生活中的運用不多(其實sin cos一類運用不是也不多嗎) 但是 在數學領域中 它確是不可或缺的

5樓:匿名使用者

複數並不是莫明其妙出現的,求解三次代數方程中發現了複數,望你去熟悉一下求解三次方程的歷史過程。√-1=ⅰ,虛數單位ⅰ代表空間一個維度,且虛軸垂直於實軸,即ⅰ丄1。這些都不是人為規定,而是自然界固有的數學規律。

複數的實際物理意義 ①物理學的變換複數【需返回原集合】。正弦穩態電路中,為求解kcl和kvl方程組採用了相量變換,使求解微分方程轉變為復代數方程,大大降低了運算難度。但求解出的電流電壓相量需返回到原正弦函式集。

②物理學的變換複數【不必返回原集合】。科學研究中有時需要換個變數看物質運動函式,例如一個隨時間變化的訊號為f(t),人們想知道這訊號隨頻率變化規律f(ω)是什麼?再如已知一個微觀粒子隨座標分佈的波函式ψ(x),那麼它隨動量分佈的波函式φ(p)【或φ(k)波數】是什麼呢?

於是出現傅氏變換。傅氏變換當然存在反變換,但傅氏變換最初目的不是考慮能否返回,而是為了換個變數看訊號變化規律。傅氏變換通常發生在《變數對》身上,例如 (時間t)↔(頻率ω);(座標x)↔(動量p)。

再說拉氏變換,有時採取拉氏變換是為了求解方程方便;有時也是為了換個變數看物質運動函式。正弦穩態電路中,復阻抗同樣不必返回~當然也不可能返回正弦函式集,令人欣慰的是復阻抗可直接與實踐測量掛勾,虛數單位j是數學邏輯產物它是不可測量的,我們測量的是復阻抗的實部與虛部係數(或模與幅角),然後組合為復阻抗參於複數基爾霍夫定律運算。③物理學的原始複數。

在量子力學基本假設中出的複數,如含有虛數單位ⅰ的薛定諤方程,該方程位於量子理論體系的邏輯起點,可理解為物理學中的原始複數。

6樓:走著走著睡了

去看看有關複平面的知識你就知道了

為什麼要研究複數?複數在物理學中的應用

7樓:匿名使用者

物理量很多都是向量,複數可以研究向量,

另外電學中複數有很多應用。

量子力學中為什麼要引入複數,引入複數的意義是什麼

8樓:du知道君

複數相量可以直觀、方便地表示正弦關係.

9樓:匿名使用者

經典量子力學有5條基本假設,且這些假設中都含有虛數單位i,假設是量子力學的邏輯起點,或者說量子力學理論建立在基本假設之上。5條假設中的核心內容是薛定諤方程,它是含有虛數單位i的二階偏微分方程; 描述微觀粒子狀態的波函式、能量算符、動量算符、角動量算符均含有虛數單位i。這些含有虛數單位的假設的正確性通求解薛定諤方程得到的結果與實驗相吻合獲得了確認,這就是量子力學中引入複數的基本原因。

複數的引入有什麼意義

10樓:倩兒

複數理論不但對於數學本身的發展有著極其重要的意義,而且為證明機翼上升力的基本定理起到了重要作用,並在解決堤壩滲水的問題中顯示了它的威力,也為建立巨大水電站提供了重要的理論依據。

形如z=a+bi(a,b均為實數)的數稱為複數,其中a稱為實部,b稱為虛部,i稱為虛數單位。當z的虛部等於零時,常稱z為實數;當z的虛部不等於零時,實部等於零時,常稱z為純虛數。

複數是由義大利米蘭學者卡當在十六世紀首次引入,經過達朗貝爾、棣莫弗、尤拉、高斯等人的工作,此概念逐漸為數學家所接受。

11樓:為午夜陽光

複數的引入具有非常重要的意義 複變函式學就是以虛數i和e構成的學問 當然 其內容非常的深奧 曾經有位數學家認為數學裡有5個數 這個5個數構成了整個數學 它們是0 1 e π i 非常有意思的是 e^(πi)+1=0 這裡 就運用了複變函式的感念

儘管複數看起來如此深奧 實際上 在某些貼近你的領域的運用還是非常之多 比如平面幾何 平面解析幾何 實軸和虛軸組成的複平面把數的概念從一維引入了二維 並且引入了方向的概念 這一點 在物理的受力分析中可以提供一個捷徑(這一點 在高中物理競賽中有所運用) 由於是複數是二維的 ***系統等處理座標問題是都涉及複數

虛數有何意義為什麼要發明他,誰發明的,在哪些

12樓:從此替爺徵

《時間簡史》我也看過的。其中虛數用的最妙的要數虛時間的定義了。不知道樓主什麼學歷,我按照你是高中生講了哈。

高中應該學過三維座標系吧,那麼你知道為什麼要定義三維座標嗎?因為在高中物理與幾何中,你只要確定了三維座標,一切性質就確定了。理論上說,一個二維座標(x,y)與x+yi是沒有差別的(迪卡爾積不知道你們學了沒有,沒學也沒關係,湊合著理解)。

所以把三維座標都變成複數沒有任何意義,他就相當於一個6維座標。然而,複數的許多良好性質與運算是普通二維座標沒法代替的。我們現在學一門課叫做複變函式,就是研究變數與自變數都是複數的函式的性質。

這些性質可以對應到四維座標,但是那就麻煩大了,而且既然專門有複變函式這門課我們何必要再研究思維空間呢。 總結一下我的觀點:複數沒有確切的到底是什麼東西,他只是一種處理工具。

藉助《複變函式〉的研究給物理帶來方便。至於虛時間,你不用深究,他就是構造了另一個時間度量,當我們的時間倒流時,他仍然是正著走的,你完全可以想象成一個二維時間,沒有任何影響。因為時間簡史很淺,他不會涉及太多關於複數的性質。

關於複數的妙用你可以看一下用複數解交流電燈棍工作原理的題,高中物理競賽時我看到過。你會發現複數並不僅僅是數的擴充,很好用的!

物理上是向量用的多還是複數用的多

13樓:

複數的形式是a+bi,也就是說一對確定的a和b能唯一確定一個複數,可以用(a,b)來表示;

向量在直角座標系上可以表示為從原點指向點(a,b)的一條有向線段;

綜上,可以看出向量和複數都可以唯一的轉化為(a,b),也就是向量、複數和點對(a,b)是可以互相表示的.

全國高中生物理競賽需要多高數學功底

14樓:匿名使用者

平時數學140以上吧,全國物理競賽計算量很大。

15樓:柔開甘睿明

表示物理競賽其實和數學沒太大關係=

=。是分在不同的組的。

大概高二至高三數學基本知識掌握就差不多了。這是基本了。

因為我記得數學組的一般都要在高二的時候學到大學數學。物理組應該起碼理科常識要達到。

高中要不要參加社團,高中生要參加學校社團嗎?

本來我是不支援高中時代參加什麼社團學生會的 做點班級工作還是可以的。但是我感覺你不同 有衝勁,有追求,不甘於平庸,這樣很好,社會就需要敢闖蕩 有抱負的人才!在不影響學習的前提下,適當地參加自己感興趣的社團是無可厚非的。當然也是好處多多,比如對於社交能力 交際能力 表達能力 組織協調能力的培養,都是很...

物理系女生該不該考研,物理系考研要不要考數學

最好是先工作吧,現在教師待遇也逐步提高,競爭越來越激烈。三年後如果你出來了,相當老師就更難了。當然現在很多學校對老師學歷要求也越來越高,因此,最佳選擇是現工作,再讀個在職研究生也行,這就看你自己的想法了。反正最好是現工作。認真準備準備說課什麼的,練練粉筆字,看看教案和教材,自己多寫幾份教案 另外做做...

高中生該不該談戀愛?高中生要不要談戀愛?

從生理需求方面來說,可以談戀愛了。從學習方面來說,任務重,不應該談。從人生成長經歷來說,也不應該談,因為你的未來還充滿不確定性,你自己都需要父母來供養。希望你能,並對你有幫助。所有人都應該在不同年齡段做好這個年齡段的事,高中生的使命應該是積累知識和能力,能上大學更應該是方向。如果你在這個年齡段有能力...