本课程是物理教育专业的一门重要的基础理论课,通过本课程的学习,使学生掌握解决物理问题的一些基本数学方法,为进一步深入学习后继的理论物理课程,例如电动力学、量子力学等,提供必要的数学基础。
本课程的内容分为两大部分:复变函数和偏微分方程。对于复变函数部分,要求学生熟悉复变函数(特别是解析函数)的一些基本定义和概念,深刻理解柯西定理和柯西积分公式,熟练掌握泰勒级数及洛朗级数的展开方法,了解复变函数的奇点分类,利用留数定理来计算回路积分和几类典型的实变函数定积分;掌握傅立叶变换和积分,熟悉狄拉克delta函数的概念及性质。对于偏微分方程部分,需要了解三种类型的数学物理方程的导出过程,能熟练写出定解问题;掌握用行波法求解一维无界及半无界波动方程,利用分离变量法求解各类齐次、非齐次方程,以及齐次和非齐次边界条件等定解问题;了解特殊函数的常微分方程,掌握用级数解法求解二阶常微分方程,了解施图姆-刘维尔本征值问题及性质;掌握勒让德多项式的性质,并能利用勒让德多项式求解三维轴对称拉普拉斯方程。
课程考核包括单元测验、课后作业、考试等,按学校规定执行。
高等数学
力学
热学
电磁学
《数学物理方法(第二版)》,吴崇试编著,北京大学出版社,2003
《数学物理方法习题指导》,周治宁,吴崇试,钟毓澍编著,北京大学出版社,2004
《数学物理方法习题集》,武仁,北京大学出版社,1995