计算物理学研究解决物理学基本问题的数值解法, 与其他科学和技术领域研究的方程和计算方法有密切关系. 比如,牛顿方程的数值解法可以应用于化学和生物学中的大分子动力学;解薛定谔方程的算法在材料科学中研究电子结构问题有重要应用;扩散方程的数值解法可以用于大气科学中大气污染的控制问题;流体力学方程的数值模拟在天气预测和海洋动力学中有重要地位.
本课程主要学习解决力学,天体物理学,电磁学,量子力学和统计物理中相关物理问题的数值解法已经一些简单书数据分析方法. 这些方法包括数值微积分,插值、拟合和傅里叶变换;常微分方程和偏微分方程的几种数值算法;统计方法包括蒙特卡洛模拟; 本课程会有一个Python语言的简单介绍,在以后课程的例题中将采用Python语言.
很多大学都把计算物理作为本科和研究生必修课程. 理工科许多专业的学生都要学习科学计算的基础知识,这对他们未来的职业生涯有重要意义.
本课程包括两部分,理论部分36学时,主要是计算物理学的理论基础,讨论不同物理问题的数值解法;实验课部分36学时,主要是用计算方法对具体计算物理问题求解,编程实现.
1,学习解决力学,天体物理学,电磁学,量子力学和统计物理中相关网络问题的数值解法已经一些简单书数据分析方法.
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。
60-85 为合格,85以上为优秀
高数,概率论,线性代数,普通物理,学过至少一门编程语言
《Python物理建模初学者指南》Jesse J. Kinder Philip Nelson 著 盖磊译
《计算物理学基础》彭芳麟 著