
うさぎでもわかる解析 Part25 極座標変換を用いた2重積分の求め方
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A-1次の記述は、自由空間内の平面波を波動方程式から導出する過程について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、自由空間の誘電率を〔F/m〕、透磁率を〔H/m〕として、電界E〔V/m〕が角周波数〔rad/s〕で正弦的に変化しているものとする。(1)Eについては、以下の波動方程式が成立する。ここで、とする。E+E・・・・・・①(2)直角座標系(x,y,z)で、Eがだけの関数とすると、式①より、以下の式が得られる。A・・・・・・②(3)式②の解は、、を境界条件によって定まる定数とすると、次式で表される。・・・・・・③(4)以下、式③の右辺の第1項で表されるBのみを考える。がABCD2πの値をとるごとに同一の変化が繰り返されるから、2πを満1前進波たすが波長λとなる。すなわち、周波数を〔Hz〕とすると、√λC〔m〕となる。2後退波√(5)式③の右辺の第1項に時間項を掛けると、は、次式で表される。√()・・・・・・④3後退波(6)式④より、の等位相面を表す式は、定数をとおくと、次式で4前進波与えられる。√・・・・・・⑤5前進波(7)式⑤の両辺を時間について微分すると、等位相面の進む速度、√すなわち、電波の速度が以下のように求まる。D√〔m/s〕

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∫∫D e^(x^2 + y^2) dxdy
D: x^2 + y^2 ≦ 1
この問題を解いていくと
D: 0≦r^2≦1, -π≦θ≦π

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