Конев В.В.  Скалярные и векторные поля

| Словарь | Калькулятор | Тесты | Задачи и упражнения |
| Циркуляция. Поток. Дивергенция | Ротор. Типы полей. Системы координат |
Оператор набла
      Существуют различные способы задания функций, которые представляет собой те или иные правила сопоставления каждому значению одной величины соответствующее значение другой величины. Например, функция может быть задана графически, параметрически, в явном или неявном виде и т.д.
     Один из весьма плодотворных подходов, позволяющих сформулировать соотношения между функциями, основан на использовании понятия оператора, то есть последовательного набора команд, осуществляющих преобразование одной функции в другую.
     Например, равенство   можно рассматривать в качестве правила преобразования функции в функцию  f  с помощью оператора дифференцирования  :
.
Подобным образом можно интерпретировать формугу для градиента скалярного поля . Напомним, что
,
где  i, j и k – единичные векторы прямоугольной системы координат.
     Если формально вынести "общий множитель" и определить оператор    выражением
  , (1)  
то можно рассматривать как результат действия линейного дифференциального оператора    на скалярную функцию :
.
      Таким образом,
 .
      Приведем еще один аргумент в пользу операторной записи. Равенство    справедливо для любой скалярной функции . Поэтому его можно сформулировать в символическом виде (1), убрав упоминание о .
     Во многих случаях с оператором    можно обращаться как с обычным вектором, роль координат которого играют операторы   , преобразующие справа расположенную функцию в соответствующие частные производные от этой функции.
     Следует, однако, иметь в виду, что операторная алгебра несколько отличается от векторной. Так, оператор    действует только на функцию, расположенную справа от оператора. Например,    представляет собой векторную функцию, тогда как    – векторный оператор, которому еще предстоит подействовать на ту функцию, которая окажется справа от него:
Свойства оператора .



Для примера докажем справедливость свойства 3: