Uitwerking integraal

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 412

Uitwerking integraal

Hallo!

Volgende tekst bevindt zich in mijn cursus:
\(\begin{align*} \vec \epsilon &= \frac{\int_0^{\infty} \epsilon e^{- \beta \epsilon} d\epsilon}{\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon}\\&= - \frac{d}{d\beta} \log \left[ \int_0^{\infty} e^{-\beta \epsilon} d\epsilon \right] \end{align*} \)
Ik dacht dat eens te proberen uitwerken. Ik ben begonnen met de teller uit te werken:
\( \begin{align*} \int_0^{\infty} \epsilon e^{- \beta \epsilon} d\epsilon &= - \frac{1}{\beta} \int_0^{\infty} \epsilon d(e^{- \beta . \epsilon})\\ &= \left[\frac{-1}{\beta} e^{-\beta \epsilon} . \epsilon \right] + \frac{1}{\beta} \int_0^{\infty} e^{-\beta \epsilon} d\epsilon \end{align*}\)
Ik had het mooi gevonden als enkel de tweede term van die uitkomst over zou blijven, zodat ik die term weg kon delen (zie bovenaan bericht, in de vergelijking waarvan ik vertrokken ben). Nu, dat eerste deel komt niet echt op nul uit, maar op iets onbepaalds (want 0 maal oneindig) + 0. En dan zit ik nog met die 1/beta die niet volledig correct is...

Zou er iemand even een hint kunnen geven aub? ](*,)
Vroeger Laura.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.609

Re: Uitwerking integraal

Je zegt niet in welke context je dit tegenkomt en ik weet niet of je dat al geleerd hebt, maar dit doet me denken aan de Laplacetransformatie.

Ik zie niet direct waar anders die d/dβ vandaan kan komen.

Berichten: 412

Re: Uitwerking integraal

Xenion schreef:Je zegt niet in welke context je dit tegenkomt en ik weet niet of je dat al geleerd hebt, maar dit doet me denken aan de Laplacetransformatie.

Ik zie niet direct waar anders die d/dβ vandaan kan komen.
Context: cursus inleiding kwantummechanica. Eén van de eerste bladzijden, over het ontstaan ervan. Beta is de constante van Boltzmann, en de energie die berekend wordt is de gemiddelde energie van een verzameling van oscillatoren.

Laplacetransformatie heb ik nog niet gezien... Dus het lijkt me sterk dat het dat is?
Vroeger Laura.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.609

Re: Uitwerking integraal

Ik heb zelf geen kwantummechanica, dus wat het allemaal betekent zie ik niet ](*,)

Ik heb het eens nader bekeken en als je de gelijkheid wil aantonen reken je best van rechts naar links. Reken gewoon die afgeleide uit en stel vast dat die gelijk is aan - ('min') die breuk.

Opmerking: er staat een vectorstreep op die eerste epsilon, maar het rechterlid is geen vector. Dat lijkt me niet te kloppen.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.390

Re: Uitwerking integraal

@ Xenion: mss is het een tikfoutje en moet het een gewone overbar zijn: die staat voor 'gemiddelde'. In de kwantummechanische context kan dat mss beter passen, niet?
"C++ : Where friends have access to your private members." Gavin Russell Baker.

Berichten: 412

Re: Uitwerking integraal

Is idd gemiddelde, sorry.

En ik zal het zo proberen, bedankt! ](*,)
Vroeger Laura.

Berichten: 412

Re: Uitwerking integraal

Zo lukt het inderdaad, bedankt voor de reacties!

(Maar ik zou ook wel graag weten hoe het "in de juiste richting" moet... Iemand daarvoor tips? ](*,) )
Vroeger Laura.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.609

Re: Uitwerking integraal

Laura. schreef:Zo lukt het inderdaad, bedankt voor de reacties!

(Maar ik zou ook wel graag weten hoe het "in de juiste richting" moet... Iemand daarvoor tips? ](*,) )
Oké met wat gepuzzel. De integralen maken het ingewikkeld. Om die afgeleide te mogen schrijven, moet je integreren naar β. Je substitueert de noemer en moet vervolgens delen door de afgeleide, waardoor de teller weggedeeld wordt en er een minteken ontstaat.

De integralen maken het een beetje ingewikkeld, maar ik denk dat het zo wel klopt:
\(\begin{align*} \bar \epsilon &= \frac{\int_0^{\infty} \epsilon e^{- \beta \epsilon} d\epsilon}{\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon}\\&= \frac{d}{d\beta}\left( \int \frac{\int_0^{\infty} \epsilon e^{- \beta \epsilon} d\epsilon}{\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon} \frac{d(\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon)}{\int_0^{\infty} -\epsilon e^{- \beta \epsilon} d \epsilon)} \right)\\&= -\frac{d}{d\beta}\left( \int \frac{d(\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon)}{\int_0^{\infty} e^{- \beta \epsilon} d \epsilon} \right)\\ &= - \frac{d}{d\beta} \log \left[ \int_0^{\infty} e^{-\beta \epsilon} d\epsilon \right] \end{align*} \)

Reageer