MATLAB及其在大学物理课程中的应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB基础 1

1-1 MATLAB的语言特点及操作界面1.1.1 MATLAB语言的发展及特点 1

1.1.2 MATLAB 7.0操作界面简介 2

1.1.3 MATLAB的帮助系统 5

1.1.4 常用命令和技巧 7

1.1.5 MATLAB的搜索路径与扩展 8

1-2 MATLAB的文字处理工具Notebook1.2.1 Notebook的安装与启动 8

1.2.2 Notebook的使用及注意事项 10

1-3 数组与矩阵 12

1.3.1 数据、变量、算符、函数与表达式 12

1.3.2 数组的构造 15

1.3.3 数组的运算 16

1.3.4 矩阵的创建 18

1.3.5 矩阵的运算 23

1.3.6 导入数据 25

1-4 符号对象的创建与基本运算1.4.1 符号对象及其创建 28

1.4.2 符号与数值之间的转换 29

1.4.3 符号矩阵的基本运算 33

1-5 M文件设计 36

1.5.1 M文件编辑器 36

1.5.2 M脚本文件和M函数文件 37

1.5.3 控制结构 40

1.5.4 函数变量及辅助函数 47

1.5.5 程序的调试 50

1.5.6 函数句柄 51

1-6 图形绘制 53

1.6.1 绘制二维图形的一般步骤 53

1.6.2 二维特殊图形绘制 59

1.6.3 三维图形的绘制 63

1.6.4 三维特殊图形的绘制 64

1.6.5 直角坐标、柱坐标、球坐标之间的转换 67

1-7 动态图形制作与图形编辑1.7.1 动态图形的制作 68

1.7.2 图形窗的图形编辑功能 71

思考与练习 75

第2章 高等数学问题的MATLAB解法2-1 微积分与级数的基本运算2.1.1 函数的极限与极值 78

2.1.2 微分 80

2.1.3 级数求和与泰勒级数 83

2.1.4 积分与积分变换 85

2-2 代数方程和常微分方程的解法2.2.1 多项式 90

2.2.2 线性代数方程（组） 91

2.2.3 非线性代数方程（组） 93

2.2.4 常微分方程（组）的数值解法 97

2.2.5 常微分方程（组）的符号解法 102

2-3 数据统计与曲线拟合 104

2.3.1 概率分布及数据分析函数 104

2.3.2 参数估计和假设检验 108

2.3.3 曲线拟合与插值 112

2-4 偏微分方程的GUI解法 116

2.4.1 偏微分方程的基本类型和边界条件 116

2.4.2 利用GUI求解偏微分方程的一般步骤 118

思考与练习 122

第3章 MATLAB在力学中的应用 125

3-1 运动学与动力学 125

3.1.1 单位换算及数学用表的制作 125

3.1.2 质点运动学 127

3.1.3 动力学 132

3-2 运动的守恒定律 136

3.2.1 动量守恒定律与机械能守恒定律 136

3.2.2 角动量守恒与质点在有心力场中的运动 139

3-3 机械振动 145

3.3.1 简谐振动 145

3.3.2 简谐振动的合成 148

3.3.3 阻尼振动 153

3.3.4 受迫振动 共振 154

3.3.5 非线性振子 混沌现象 156

3-4 波动 158

3.4.1 简谐波 158

3.4.2 波的叠加 驻波 159

3.4.3 波包 161

3.4.4 孤波 163

3.4.5 多普勒效应 165

3-5 用拉格朗日方程求解力学问题3.5.1 滑轮组 167

3.5.2 耦合弹簧振子 169

思考与练习 171

第4章 MATLAB在热物理学中的应用4-1 气体的物态方程4.1.1 理想气体的物态方程 173

4.1.2 范德瓦尔斯方程 174

4-2 凝聚态物质 176

4.2.1 分子相互作用力的林纳德—琼斯模型 176

4.2.2 晶体中的键 178

4.2.3 分形 180

4-3 分子的速度分布与位能分布4.3.1 麦克斯韦气体分子速率与速度分布 183

4.3.2 分子按位能的分布 187

4-4 热力学第一定律对气体的应用4.4.1 热力学第一定律对理想气体的应用 189

4.4.2 热力学第一定律对实际气体的应用 193

4.4.3 气体的冷却与液化 194

4-5 固体的热力学性质 198

4.5.1 固体热容量的三种模型 198

4.5.2 顺磁性固体的热力学性质 202

4.5.3 负温度状态 205

4-6 理想气体的热力学性质 207

4.6.1 单原子理想气体的热力学性质 207

4.6.2 双原子理想气体的热力学性质 208

4-7 热传导过程的PDETOOL解法4.7.1 受热金属块的热传导 211

4.7.2 放射性棒的热扩散 213

思考与练习 215

第5章 MATLAB在电磁学中的应用 217

5-1 电相互作用和真空中的静电场5.1.1 静电场中库仑力的计算 217

5.1.2 静电场场强的计算 219

5-2 静电场的环路定理和电位5.2.1 电位分布的计算 224

5.2.2 电位梯度与电场强度 227

5-3 带电粒子在电场和磁场中的运动5.3.1 带电粒子在电场中的运动 237

5.3.2 带电粒子在电磁场中的运动 239

5-4 电流和磁场 242

5.4.1 毕奥-萨伐尔定律 242

5.4.2 安培定律 251

5-5 简单电路 253

5.5.1 直流电路解法示例 253

5.5.2 交流电路的复数解法 255

5.5.3 旋转磁场 261

5-6 电磁场定解问题的PDETOOL求解5.6.1 静电学 263

5.6.2 静磁学 266

思考与练习 270

第6章 MATLAB在光学与量子物理中的应用6-1 光的干涉6.1.1 光波的相干叠加 272

6.1.2 光的双缝干涉 273

6.1.3 光的双孔干涉 277

6.1.4 牛顿环 279

6-2 光的衍射 281

6.2.1 夫琅禾费衍射 281

6.2.2 光栅衍射的光强分布 286

6.2.3 菲涅耳衍射 288

6-3 普朗克黑体辐射 291

6.3.1 辐射场的内能密度与频率的关系 291

6.3.2 辐射场的内能与维恩位移定律 292

6-4 一维定态问题 294

6.4.1 线性谐振子波函数和位置概率密度分布 294

6.4.2 无限深势阱波函数和位置概率密度分布 297

6-5 氢原子核外电子的径向分布和角分布6.5.1 核外电子的径向概率密度分布 300

6.5.2 氢原子核外电子概率密度分布随角度的变化 302

6.5.3 简并波函数的线性组合 304

思考与练习 307

附录 309

附录A 基本物理常量 309

附录B MATLAB主要命令函数注释 310

主要参考书目 324