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关于高频波包传播的有效描述若干观察

偏微分方程分析 2025-02-03 v1

摘要

我们考虑形如 τU+A(ξ)U+1εEU=T2(U,U)+εT3(U,U,U), \partial_{\tau} \mathcal U + \mathcal A(\partial_{\xi}) \mathcal U + \frac{1}{\varepsilon} \mathcal E \mathcal U = \mathcal T_{2}( \mathcal U , \mathcal U ) + \varepsilon \mathcal T_3( \mathcal U , \mathcal U , \mathcal U ), 的系统,其中 0<ε1 0 < \varepsilon \ll 1 为小扰动参数。我们关注与高度振荡初始条件 U(ξ,0)=U(ξ)eik0ξ/ε+c.c. \mathcal U (\xi,0) = \mathcal U_*(\xi) e^{ik_0 \xi/\varepsilon} + c.c. 相关的高频波包传播的有效描述。通过对偏振初始条件的非线性 Schrödinger 方程(NLS)进行的经典扰动分析,可导出任意阶数的近似;对于非偏振初始条件,可推导出一组解耦的 NLS 方程组,用于对相关解的近似描述。在若干非共振条件的有效性下,我们证明了这些形式近似与原系统真实解之间的误差估计。该结果在至少两个方面改进了现有文献中的结果:首先,处理二次非线性 T2(U,U) \mathcal T_2(\mathcal U,\mathcal U) 情形下的高阶近似;其次,处理非偏振初始条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18762,
  title  = {Some remarks about an effective description of high-frequency wave-packet propagation},
  author = {Anna Logioti and Xin Meng and Guido Schneider},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18762},
  year   = {2025}
}