Mathematica与大学物理计算(第2版)

作者:董键

出版:清华大学出版社

年代:2013

图书简介

本书以Mathematica为计算工具,研究了一系列物理问题,内容涉及物理学的基础学科,包括力学、电磁学、光学、量子物理、统计物理以及物理实验,对每个物理问题都进行了深入的计算和讨论,所得出的结论有助于加深读者对物理学的理解。书中有大量的程序,涉及各种算法和众多Mathematica函数,可供读者编程模仿。所有程序请到清华大学出版社网站本书网页下载。本书可作为大学计算物理课的教材,适合于本科生、研究生、物理教师(包括中学物理教师)、研究人员以及物理爱好者阅读和参考。

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目录

第1章 初识Mathematica
1.1 Mathematica的窗口功能
1.2 Mathematica的变量与函数
1.3 Mathematica的程序输入、保存与运行
1.4 Mathematica的表型数据
1.5 表型数据的操作函数
1.5.1 造表函数
1.5.2 列表元素的操作函数
1.5.3 列表的整体操作函数
1.6 列表的运算
1.6.1 矢量运算
1.6.2 列表的代数运算
1.7 程序结构
1.7.1 分支结构
1.7.2 循环结构
1.7.3 模块结构

第2章 函数与算法
2.1 语法和函数
2.1.1 常数、括号和运算符
2.1.2 基本函数
2.1.3 数值函数
2.1.4 复数函数
2.1.5 整数函数
2.1.6 随机函数
2.1.7 代数运算函数
2.1.8 微积分函数
2.1.9 表达式化简函数
2.1.10 绘图函数
2.2 模式系统
2.2.1 两种赋值方式
2.2.2 延迟替换与立即替换
2.2.3 模式系统
2.2.4 模式匹配函数
2.3 分类算法
2.3.1 求解代数超越方程(组)
2.3.2 求函数的极值
2.3.3 求解线性方程组——严格解
2.3.4 求解线性方程组——近似解
2.3.5 求解常微分方程——初值问题
2.3.6 求解常微分方程——边值问题
2.3.7 求解偏微分方程
2.3.8 求解本征值问题

第3章 单摆
3.1 单摆运动方程与数值解
3.1.1 方程的推导与分析
3.1.2 单摆方程的数值解
3.1.3 振幅、周期和相位
3.1.4 角振幅与周期的关系
3.1.5 单摆振动与正弦振动的差别
3.2 阻尼摆
3.2.1 运动方程、数值解与相图
3.2.2 周期与时间的关系
3.3 计算误差
3.3.1 发现误差
3.3.2 减小误差的方法——增加有效位数
3.3.3 减小误差的方法——减小差分步长
3.3.4 在快速变动的地方误差大
3.4 傅科摆
3.4.1 地球自转与傅科摆
3.4.2 傅科摆的力学分析
3.4.3 傅科摆运动的数值模拟
3.4.4 傅科摆模拟的其他问题
本章附录:无阻尼单摆周期的准确表达式

第4章 振动与快速傅里叶变换
4.1 受迫振动——数值模拟
4.1.1 受迫振动实验系统
4.1.2 调试参数
4.1.3 演示共振
4.1.4 色散曲线
……

第5章 电
第6章 磁
第7章 光
第8章 量子
第9章 概率与随机运动
第10章 实验
附录A 编程与调试
附录B Mathematica的补充介绍
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作者:董键
出版:清华大学出版社

ISBN:9787302318712

出版日期:2013-08-01

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清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。作为来自一流大学的出版单位,清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。目前,清华版教材已在全国一百多所院校得到广泛使用。高品质、多层次的计算机图书是清华大学出版社的一大品牌支柱。20世纪80年代末,在席卷全球的信息化浪潮中,清华大学出版社快速切入计算机图书市场,逐渐成为并一直保持这一市场的领先地位,为发展中国计算机教育做出了巨大贡献。

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