★设Σ系中一点(x1,x2,x3),通过坐标系的转动,在Σ 系中坐标为(x 1,x2,x3),则:
3 xi=αijxj,i=1,2,3
j=1
★其中αij=e i·ej为坐标转动角的方向余弦,由其构成的矩阵称为坐标变
换系数矩阵。【爱因斯坦求和约定】在张量运算中,在算式的某项中出现重复下标,
就意味着对这个指标求和,求和号并不写出,该指标称之为哑指标。
★由此,上式即可简写成
x i=αijxj
,
i=1,2,3
坐标变换与爱因斯坦(Einstein)求和约定(续)
★满足式(1)(距离保持不变)的线性变换称之为正交变换:
x ixi=xixi=const
(1)
★空间转动属于正交变换。其系数矩阵αij为一正交矩阵:
αα =I
★其中I为单位矩阵。
§2.2张量的定义
【定义】如果某一物理量T,在三维笛卡儿坐标系下,由3n个有序分
量Tl···m描述,并且经过由坐标系Σ到Σ 的变换αij后,满足如下关系:
Ti ···j=αil······αjmTl···m
则称该量T为n阶张量。
★零阶张量:标量,坐标变换下不变,如质量、电荷等;
T =T
★一阶张量:矢量,如速度、力、电场强度、 算符等;
Ti =αijTj
xj ==αij x x xjii xj
★高阶张量:应用最多的是二阶张量
8