大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 25-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.250466
黄万霞,陈诺,舒新文
HUANG Wan-xia, CHEN Nuo, SHU Xin-wen
摘要: 本文系统分析了“直积”与“直和”两种分离变量法所设特解在偏微分方程求解中的物理意义. 以中心力场问题为例,介绍哈密顿-雅可比方程(HJE)和定态薛定谔方程中处理问题方法的异同,研究表明:“直积”形式特解引出本征函数系,解可展开为本征函数的线性叠加;“直和”形式特解给出的是哈密顿特征函数,它通过指数映射与本征函数关联. 实例证明,分离变量所引入的常数对应于体系的守恒量,其源于对称性. 本文建立了“对称性-守恒量-方程可分离性”的统一框架,明确了两种方法的物理实质与适用范围,为教学与研究提供了清晰的理论基础.