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新疆大学“计算物理学”教学大纲

课程英文名称：Computational Physics

课程编号： 课程类型：专业选修 总 学 时：72 学 分：4 适用对象：物理系计算物理专业本科生

先修课程：普通物理学，高等数学，FORTRAN语言（或C语言） 使用教材及参考书：（《书名》，编著人姓名，出版社名称，出版年份，是否全国优秀教材） 《计算物理》，杨请建，上海科学技术出版社。1988年

一、课程性质、目的和任务

计算物理学物理学领域中相对较为新的一门专业核心课程。学习计算物理不仅能使学生系统地掌握物理模型和数学模型的建立方法和数值计算方法的选取原则，还能使学生获得分析和处理一些物理问题的基本方法和解决问题的能力，提高逻辑推理和插象思维的能力，为独立解决实际问题打下必要的数学物理基础。

二、教学基本要求

具有扎实的普通物理学及高等数学基础知识，熟悉FORTRAN语言（或C语言），具有一定的计算机操作能力。

三、教学内容及要求

第一章 计算机在物理学中的应用 $1.1 概述

$1.2 计算机简介 $1.3 计算流程图 $1.4 FORTRAN语言介绍 第二章 几个简单计算

$2.1 平均值和偏差，气垫实验数据处理 $2.2 氢气在低温下热容量的计算 $2.3 多道分析器的数据处理 $2.4 猜数字，求平方根 $2.5 泰勒展开近似计算 $2.6 π的计算

第三章 静电势、电子线路和扩散 $3.1 两个点电荷产生的静电势 $3.2 带电金属丝产生的静电势

$3.3 RC回路中电容器放电的研究——欧勒法应用 $3.4 RLC电路中的放电理象 $3.5 二维扩散方程的差分解法 第四章 误差及误差的改善 $4.1 计算过程的误差

$4.2 用近似方法计算定积分的误差 $4.3 龙格库塔方法 第五章 薛定谔方程

$5.1 一维方势阱的计算机求解 $5.2 粒子在辏力场中的运动

第六章 用矩阵方法计算薛定谔方程的本征值 $6.1 本征值方程的矩阵表示