《计算物理学》是为“物理学”、“光学”以及“材料”等专业的学生开设的一门专业必修课。实际物理学等领域很少有直接能用解析方式求解的问题,计算物理学正是采用数值计算的方法来进行研究的一门学科。计算物理学的基本思想已经渗透到自然科学许多领域,其可以为理论、实验研究提供计算数据、分析数据,与理论物理学、实验物理学互相联系、互相依赖,成为物理学的第三个重要组成部分。
本课程主要介绍了计算物理学中的蒙特卡罗方法、有限差分方法、有限元素方法、分子动力学方法等及其在物理学中的应用。通过本课程的学习,可以使学生比较全面系统的学习计算物理程序设计的一般方法和思路,掌握使用计算机来对物理问题进行分析,建立物理模型,给出物理问题的数值解,并结合上机操作培养学生开发软件的能力
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1,学习掌握基本理论和算法,如蒙特卡洛方法,分子动力学,基本的数值分析,数值求解微分方程等。
2,通过学习与物理相关的实例,掌握基本的物理建模,选择合适的数值算法,写出程序和给出计算结果,并对结果进行一定的分析,写出实验报告,具备的一定的科研能力。
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需要具有一定的高等数学,普通物理基础知识,掌握一门编程语言,优先C,C++,MATLAB等语言。
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[1]马文淦,计算物理学,中国科学技术大学出版社,2002.
[2]井孝功,计算物理,吉林大学出版社,2001.
[3]D. W. Heermann,秦克诚 译,理论物理学中的计算机模拟方法,北京大学出版社,1996。
[4]Harvey Gould, 计算机模拟方法在物理学中的应用,高等教育出版社。