境界条件とは? わかりやすく解説

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きょうかい‐じょうけん〔キヤウカイデウケン〕【境界条件】

読み方:きょうかいじょうけん

ある決まった大きさ空間物体内で起こる物理現象考えるとき、その境界物体表面において現象起こり方を規定する条件また、ある領域微分方程式の解求める際に、その領域境界上で与えられる条件


境界条件

【英】:boundary condition

散乱における微分方程式の解求める際、領域境界上で解の関数満たすべき条件のこと。ベーテ法透過波および回折波強度求めるときのは、結晶表面入射する電子波とそれに接続する結晶中の電子波振幅等しいことおよび、それらの表面対す接線成分等しいという条件である。

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境界条件

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2015/11/08 05:56 UTC 版)

境界条件(きょうかいじょうけん、: boundary condition)とは、境界値問題に課される拘束条件のこと。特に数学物理学の用語としてよく用いられる。

境界条件は、境界値問題において興味のある解の探索領域とそれ以外の領域とを分けるために設定される。境界上では、境界内部で成り立つ方程式だけでは解の形を決定することができないので、補助的な条件を設定することで解を定める必要がある。この境界条件は多くの場合、対象とする境界値問題より一般的に成り立つであろう解の性質によって決定される。それは例えば境界上での解の値であったり、解の連続性滑らかさであったりする。

時間的な境界条件の一つとして初期条件がある。時間発展を記述する方程式について、初期条件は応用上特別な意味を持つため、一般の境界条件とは分けて言及されることが多い。

代表例

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境界条件

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2018/07/20 15:48 UTC 版)

レーン=エムデン方程式」の記事における「境界条件」の解説

この方程式2階常微分方程式であるから一意的な解を求めるためには以下の2つの境界条件が必要である。 θ ( 0 ) = 1 {\displaystyle \theta (0)=1\,} ( d θ d ξ ) ξ = 0 = 0 {\displaystyle \left({\frac {d\theta }{d\xi }}\right)_{\xi =0}=0\,} 第1式は球体中心r =0すなわちξ=0)における密度有限の値ρc を持つことを意味している。第2式は球体中心重力ゼロ(m →0)になるのと同時に圧力勾配ゼロ(dP/dr =0)となり、さらに圧力密度ポリトロピックな関係によって結ばれているので、密度勾配ゼロとなることを意味している。

※この「境界条件」の解説は、「レーン=エムデン方程式」の解説の一部です。
「境界条件」を含む「レーン=エムデン方程式」の記事については、「レーン=エムデン方程式」の概要を参照ください。

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