标题：Mathematica与大学物理计算
图书信息
书名：Mathematica与大学物理计算
ISBN：9787302231158
作者：董键　
定价：43元
出版日期：2010-11-17
出版社：清华大学出版社
图书简介
本书以Mathematica为计算工具，引导读者通过物理计算更好地理解物理学。全书共分Mathematica基础、物理学基础、电磁学部分、光学部分、量子部分几方面，汇集了Mathematica众多的用于物理计算的函数功能，例题丰富。
本书可供学生编程模仿，同时也具有重要的学术价值，适合大学生、研究生、物理教师(包括中学物理教师)、科研人员以及物理爱好者学习参考。
目录
第1章初识Mathematica
1.1Mathematica的窗口功能
1.2Mathematica的变量与函数
1.3Mathematica的程序输入、保存与运行
1.4Mathematica的表型数据
1.5Mathematica求解微分方程
第2章单摆
2.1单摆振动方程与数值解
2.1.1方程的推导与分析
2.1.2单摆方程的数值解
2.2振幅、周期和相位
2.2.1从数值解里求振幅和周期
2.2.2相位与“失步”现象
2.2.3周期与振幅的关系
2.2.4周期拟合公式所揭示的秘密
2.2.5单摆振动与正弦振动的差别
2.2.6本节附录： 关于曲线拟合
2.3阻尼摆
2.3.1运动方程、数值解与相图
2.3.2周期与时间的关系
2.3.3小角度下的周期问题
2.4本章附录： 无阻尼单摆周期的准确表达式
第3章复杂运动与计算误差
3.1弹簧摆
3.1.1运动方程与非周期轨道
3.1.2受阻尼的弹簧摆
3.1.3临界阻尼现象
3.2串联耦合摆
3.2.1运动方程与非周期轨道
3.2.2运动的动画演示
3.3并联耦合摆
3.4观察计算误差
3.4.1计算误差的观察方法
3.4.2影响计算误差的因素
第4章频谱与相关
4.1傅里叶变换
4.2弹簧摆的频谱
4.2.1观察坐标的时间变化
4.2.2“硬算”频谱与能谱
4.2.3谱峰的提取与分析
4.2.4“旁瓣”的由来
4.3快速傅里叶变换
4.3.1变换公式、变换函数与处理步骤
4.3.2弹簧摆的能谱计算
4.3.3FFT评注
4.4并联耦合摆的频谱
4.5相关
4.5.1“相关”的基本概念
4.5.2一个具有复杂相关性的例子
4.5.3相关运算函数
4.5.4正弦信号的相关与测量信号的提取
第5章卫星
5.1卫星运动的约化方程
5.1.1约化方程的推导与轨道计算
5.1.2轨道参数的计算
5.2卫星轨道的变动
5.2.1碰撞变轨
5.2.2非球对称引力场导致的变轨
5.3卫星轨道的分解与还原
5.3.1轨道坐标及其傅里叶级数分解
5.3.2轨道还原
5.3.3轨道的傅里叶积分法分解
5.3.4傅里叶变换的几个问题
第6章电
6.1美丽的电力线
6.1.1静电场方程与电力线方程
6.1.2单个点电荷电力线的直接计算
6.1.3两个点电荷部分电力线的直接计算
6.1.4电力线计算的“折线法”
6.1.5电力线计算的“参数方程法”
6.2简单而重要的电场
6.2.1例1： 单个带电圆线圈产生的电场和电力线
6.2.2例2： 两个平行带电圆线圈产生的电场与电力线
6.2.3例3： 线圈带电量与电压的关系
6.2.4例4： 半无限大平板金属带电后周围的电场
6.2.5例5： 两根平行金属圆直导体横截面上的电位与电荷分布
6.3电位的差分计算
6.3.1基本原理
6.3.2聚焦电极内的电位计算
6.3.3计算结果的存储和调用
6.3.4聚焦电极内电子的运动轨迹
6.4电路的计算
6.4.1例1： 直流电桥
6.4.2例2： 交流电路的稳态分析
6.4.3例3： 交流电路的瞬态分析
第7章磁
7.1磁场分布与磁力线的画法
7.1.1例1： 单个载流圆线圈周围的磁场与磁力线分布
7.1.2例2： 两根无限长平行载流双导线截面上的磁场及磁力线分布
7.1.3例3： 两个平行载流圆线圈产生的磁场与磁力线分布
7.1.4例4： 磁阱
7.1.5例5： 载流三相输电导线横截面上的磁力线分布
7.1.6例6： 通电螺线管的磁场和磁力线分布
7.2电子在磁场中的运动
7.2.1例1： 两个平行载流线圈对电子运动的磁约束
7.2.2例2： 磁控管内电子的运动
7.2.3例3： 磁控溅射中电子的运动
第8章光
8.1几何光学： 连续介质的光路计算
8.1.1光线方程
8.1.2模拟光在大气中的折射
8.2几何光学： 在折射率跃变介质中光路的计算
8.2.1基本原理
8.2.2光路计算举例
8.3波动光学： 光衍射的计算
8.3.1例1： 单个圆孔的衍射
8.3.2例2： 三角形孔的衍射
8.3.3例3： 矩形孔的衍射
第9章量子
9.1束缚态
9.1.1例1： 一维有限深势阱
9.1.2例2： 量子态的叠加与新能级的形成
9.1.3例3： 量子围栏
9.2散射
9.2.1有效质量近似
9.2.2计算透射系数
9.3能带
9.3.1周期性势场内的能量方程
9.3.2能带的形成
9.4束缚态的边值计算法
9.4.1一维方势阱束缚态的边值解法
9.4.2复杂势函数情况下的边值问题解法
9.4.3对边值计算结果的修正
第10章概率与随机运动
10.1概率统计基础
10.1.1概率的公理化定义
10.1.2重要的概率公式
10.1.3概率计算的例子
10.1.4随机变量
10.1.5平均值与方差
10.1.6二项分布
10.1.7概率用于物理计算
10.2在概率指导下……
10.2.1例1： 谁先打第一枪
10.2.2例2： 抽签原理
10.2.3例3： 公共汽车的门
10.2.4例4： 粗大测量数据的剔除
10.2.5例5： 热处理效果对比
10.2.6例6： 疾病普查
10.2.7例7： 确定进货量
10.3模拟理想气体分子的热运动
10.3.1引言
10.3.2同种分子碰撞的理论
10.3.3器壁的作用
10.3.4模拟方案
10.3.5一些模拟结果
10.3.6本节小结
10.4布朗运动的模拟
10.4.1布朗运动的爱因斯坦关系
10.4.2布朗运动的模拟
10.5布朗运动的统计特性——热平衡
10.5.1模拟计算爱因斯坦关系
10.5.2布朗粒子的能量统计特性
10.6布朗运动的统计特性——过渡状态
10.7模拟树叶的布朗运动
第11章实验
11.1模拟机械波的干涉
11.1.1波的叠加公式
11.1.2模拟同频率波的干涉
11.1.3模拟频率不同、波速不同的波的干涉
11.2数据拟合与实验误差
11.2.1例1： 测量灵敏电流计内电阻和电流常数
11.2.2例2： 测量音叉振动曲线
11.2.3例3： 密立根油滴实验
附录A编程与调试
附录BMathematica的补充介绍
B.1若干函数介绍
B.1.1绘图函数
B.1.2数值积分函数
B.1.3求微分方程数值解的函数
B.2若干菜单功能
B.2.1File菜单
B.2.2Edit菜单
B.2.3Insert菜单
B.2.4Format 菜单
B.2.5Cell 菜单
B.2.6Graphics 菜单
B.2.7Evaluation 菜单
B.2.8Palettes菜单
B.2.9Window 菜单
B.2.10Help菜单
附录CEquationTrekker
附录D统计函数与分布检验
D.1统计函数介绍
D.1.1Statistical Quantities
D.1.2Random Sampling
D.1.3Statistical Distribution
D.2分布类型的检验
D.2.1QQ图
D.2.2Dn检验法