計算物理學(xué)
定 價:62 元
叢書名:“101計劃”核心教材物理學(xué)領(lǐng)域
數(shù)值計算與解析理論和科學(xué)實驗并列為現(xiàn)代科學(xué)的三大研究手段。計算物理學(xué)是利用計算機(jī)來求解物理問題或者分析物理實驗的一個重要的物理學(xué)分支,是物理學(xué)和計算數(shù)學(xué)的重要交叉學(xué)科,但有其相對的獨立性,在現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。現(xiàn)行的計算物理學(xué)教材,絕大多數(shù)著眼于介紹純粹的數(shù)值分析理論,或者是偏重于一些艱深的前沿問題,而基于物理學(xué)知識體系來介紹數(shù)值方法在物理學(xué)中的應(yīng)用與思想的教材還不多見。鑒于數(shù)值方法在物理學(xué)及相關(guān)學(xué)科中愈來愈重要的地位,編寫一本適合一流大學(xué)物理及相關(guān)專業(yè)高年級本科生使用的教材迫在眉睫。本教材擬以物理學(xué)的內(nèi)在邏輯框架為主線,將數(shù)值方法由淺入深地貫穿其中,以期學(xué)生既能將數(shù)值方法應(yīng)用于具體物理問題,又能對物理理論有更深刻的理解。本教材也將對相關(guān)專業(yè)的研究生及科技人員具有重要參考價值。
本書是101計劃核心教材,作者是在科研和教學(xué)方面都卓有建樹的專家。本書用物理問題為牽引,帶出了各種在現(xiàn)代物理研究中有廣泛應(yīng)用的數(shù)值算法,結(jié)構(gòu)精巧 ,講解深入淺出,能夠同時幫助讀者學(xué)好計算和物理。
彭良友 ---------------------------- 彭良友,2005年獲英國貝爾法斯特女王大學(xué)博士學(xué)位,現(xiàn)任北京大學(xué)博雅特聘教授、物理學(xué)院副院長,長期主講北京大學(xué)物理學(xué)院本科生主干基礎(chǔ)課《計算物理學(xué)》和《電動力學(xué)》,一直從事強(qiáng)場與阿秒物理的理論及其相關(guān)的計算物理研究。2010年獲全國第七屆饒毓泰基礎(chǔ)光學(xué)獎;2012年入選新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃;2013年獲國家優(yōu)秀青年基金;2015年獲聘首屆長江學(xué)者獎勵計劃首批青年學(xué)者;2017年獲國家杰出青年基金;2017年獲得中國物理學(xué)會饒毓泰物理獎。
梁昊 ---------------------------- 梁昊,德國馬克斯普朗克復(fù)雜系統(tǒng)物理研究所客座科學(xué)家,從事超快強(qiáng)場物理的理論與數(shù)值研究,曾獲中學(xué)生奧林匹克物理競賽亞賽金牌,已在原子分子光物理及計算物理學(xué)期刊上發(fā)表多篇研究論文。
陳基 ---------------------------- 陳基,北京大學(xué)物理學(xué)院助理教授。主要從事凝聚態(tài)物質(zhì)和材料計算方法方面的研究,也包括機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)方向。
第一章數(shù)值計算基礎(chǔ)1.1 引言1.2 第一個程序: 開平方大作業(yè): 邏輯斯諦映射第二章質(zhì)點力學(xué)2.1 質(zhì)點運動: 多項式插值與數(shù)值微分2.2 牛頓定律: 數(shù)值積分2.3 保守運動: 反常積分2.4 拐點位置: 數(shù)值求根2.5 平衡點: 數(shù)值最優(yōu)化2.6 不可積情形: 常微分方程的初值問題大作業(yè): 絕熱不變量第三章線性多自由度系統(tǒng)3.1 電路網(wǎng)絡(luò): 線性代數(shù)方程組的直接解法3.2 暫態(tài)過程: 二次型最優(yōu)化與線性方程組的迭代解法3.3 數(shù)據(jù)擬合: 最小二乘問題3.4 諧振電路: 本征值問題3.5 小振動: 克雷洛夫子空間與正交多項式大作業(yè): 霍夫施塔特蝴蝶第四章邁向非線性4.1 湯姆孫問題: 多維非線性優(yōu)化4.2 非線性方程組: 零點與約束優(yōu)化4.3 常微分方程組: 龍格-庫塔算法4.4 哈密頓系統(tǒng): 辛算法大作業(yè): FPU 模型第五章連續(xù)場5.1 靜電靜磁: 泊松方程的邊值問題5.2 動量空間: 傅里葉變換5.3 分離變量: 本征值問題與斯圖姆-劉維爾型方程5.4 變分原理: 伽遼金法與函數(shù)基組大作業(yè): 范德保羅法測量電導(dǎo)率第六章量子力學(xué)6.1 定態(tài)量子系統(tǒng): 微擾論與連續(xù)態(tài)6.2 含時薛定諤方程: 傳播子6.3 多體耦合: 量子比特長鏈6.4 全同粒子: 單組態(tài)與多組態(tài)計算6.5 多電子體系: 密度泛函理論6大作業(yè): 玻色-愛因斯坦凝聚體第七章統(tǒng)計物理7.1 系綜平均: 抽樣與蒙特卡洛方法7.2 制備系綜: 馬爾可夫鏈7.3 相變與臨界現(xiàn)象: 伊辛模型7.4 賦予溫度: 分子動力學(xué)熱浴7.5 非平衡過程: 粒子網(wǎng)格法7.6 量子多體系統(tǒng): 量子蒙特卡洛大作業(yè): 第二類永動機(jī)第八章機(jī)器學(xué)習(xí)8.1 模型回歸: 監(jiān)督式學(xué)習(xí)8.2 降維與聚類: 非監(jiān)督式學(xué)習(xí)8.3 統(tǒng)一模型: 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大作業(yè): 反鐵磁二維伊辛模型相分類參考書目索引