Fysik
Differentialmodel af absorption (SRP)
Hej.
Jeg har kigget rundt på nettet i en del tid nu, for at finde et sted hvor den ligning jeg skal bevise er gennemgået. Dog uden held.
Jeg skal bevise at at differentialligningen dI/dX = -μ*I(x) har den entydige løsning I(x) = I0 * e^-μx
Jeg har kigget herinde på forummet, men synes bare at blive mere forvirret. Jeg har ok styr på hvad der er hvad i ligningen, men mangler bare at få den bevist.
Jeg håber inderligt at der er hjælp at hente, og gerne med forklaringer på hvad der sker for hvert led.
På forhånd tak!
Svar #1
18. december 2008 af Lurch (Slettet)
Så skal du vise at I(x) = I0 * e^-μx er løsning, eller skal du vise hvorfor differentialligningen er dI/dX = -μ*I(x)? Hvis det er det første, så skal du jo abre indsætte i hver side af differentialligning og konstatere af de to sidder er lig med hinanden
Svar #2
18. december 2008 af mathon
dI/dx = -µ*I
(1/I)dI/dx = -µ som integreres mht x
∫(1/I)(dI/dx)dx = ∫-µdx
∫(1/I)dI = -µ∫dx
ln(I) = -µx + k
I(x) = e-µx+k
I(x) = ek*e-µx
I(x) = C*e-µx som for x=0
giver
I(0) = Io = C*e-µ*0 = C
hvoraf:
I(x) = Io*e-µx
Svar #3
18. december 2008 af Mynd (Slettet)
Til Lurch:
Jeg skal vise at den har løsningen I(x) = I0 * e^-μx. Og nu er det jo en redegørelse for et matematisk bevis, så der er vel en masse led der skal udledes og forklares.
Til mathon:
Jeg sad oppe hele natten for at prøve at få det til at virke, heldigvis er der en jeg spiller meget med der går på universitet og har kemi / fysik som hovedfag. Vi fik det udledt til sidst, men ikke helt på samme måde som dig. Jeg har vedhæftet vores udredning af modellen i dette svar.
Svar #4
18. december 2008 af Lurch (Slettet)
Hvis dit mål er at vise at I(x) = I0 * e^-μx er en løsning, så er det i princippet bare at indsætte den i differentialligningen. Hvis den går op, ja, så er det en løsning. Nøjagtig som at spørge om x=3 er løsning til ligningen 45*(x-3)=0. Indsæt 3 for x, og se om det går op. Mere er der ikke i det.
Den anden vej er det som mathon har vist, nemlig at starte fra differentialligningen og selv udlede hvad den eneste løsning er.
Svar #5
18. december 2008 af Mynd (Slettet)
Lurch, ja jeg skal udlede hvad den eneste løsning er. Ellers mange tak for hjælpen.
Svar #6
18. december 2008 af Lurch (Slettet)
Så har mathon skrevet hvert eneste skridt i hele udregningen. Metoden kaldes seperation af de variable hvis du skal læse på det
Svar #7
18. december 2008 af Mynd (Slettet)
Jeg har dog stadig et spørgsmål. I mine egne udregninger har jeg brugt grænseværdier, da vi har start intensiteten I0 som går til I, og x er materiale tykkelsen der varierer fra 0 - x.
Måden jeg har løst den på indebærer derfor disse grænseværdier.
Svar #8
19. december 2008 af mathon
...der er ingen diskrepans i det
IoI∫(1/I)dI = 0x∫-µdx
ln(I) - ln(Io) = -µ(x-0)
ln(I/Io) = -µx
I/Io = e-µx
I = Ioe-µx
hvor huskereglen
det bestemte integral af 1/I er lig med det bestemte integral af -µ med de respektive grænser
er anvendt...
Svar #9
19. december 2008 af Mynd (Slettet)
Det er også det jeg har fået, og jeg har gjort næsten det samme, bortset fra at skrive (1/I)dI. Jeg har skrevet (dI/I) men får det alligevel til ln(I - I0)
Jeg ved ikke om man kan gøre begge ting.
Svar #11
19. december 2008 af Mynd (Slettet)
Så vil jeg simpelthen bare sige rigtig mange tak, da jeg har fået udledt min model!
Superlækkert, mange mange tak for hjælpen!
Skriv et svar til: Differentialmodel af absorption (SRP)
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
