计算物理pdf

㈠ 计算物理学的课程与发展

计算物理学是综合大学研究生物理各专业的一门基础课.学计算物理学的目的：
(1)是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；
(2)是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,为独立解决科学研究中的实际问题打下必要的数学物理基础。
在教学过程中,使用启发式教学,尽量多介绍与该课程相关的前沿科技动态,充分调动和发挥学生的主动性和创新性;提倡学生自学,培养学生的的自学能力。 由于计算方法的深入发展和过去几十年中高速计算机的出现和普及，随着物理学基础理论的进一步突破，物理学家们逐步可以应用一些更严格和更全面的复杂模型，来定量研究实际的复杂体系的物理性质。基于物理学基本原理的数值计算和模拟已经成为将理论物理和实验物理紧密联系在一起的一座重要桥梁：它不仅能够弥补简单的解析理论模型难以完全描述复杂物理现象的不足，而且可以克服实验物理中遇到的许多困难，例如直接模拟实验上不能实现或技术条件要求很高、实验代价昂贵的物理系统等。计算机模拟技术已经渗透到物理学的各个领域，包括凝聚态物理、核物理、粒子物理、天体物理等，导致了计算物理这一新学科的突破性发展和成熟。从20世纪40年代开始，计算物理学家们已经发展了大量新数值方法(如MonteCarlo方法、分子动力学方法、快速Fourier变换等)，由此发现了很多未曾预料到的新现象，并给理论和实验物理学提出了许多新问题。总之，计算物理已成为物理学家揭示多层次复杂体系的物理规律的重要手段，同时也广泛应用于处理实验结果和提出物理解释。对一个成功的物理学家来说，掌握必要的计算物理学知识和手段已变得越来越重要。越来越多的大学已针对将要从事物理学及相关学科研究的研究生和本科生开设了计算物理课程。

㈡ 计算物理学中常用的数学方法有哪些

计算物理学是一门新兴的边缘学科。利用现代电子计算机的大存储量和快速计算的有利条件，将物理学、力学、天文学和工程中复杂的多因素相互作用过程，通过计算机来模拟。如原子弹的爆炸、火箭的发射，以及代替风洞进行高速飞行的模拟试验等。
理论物理是从一系列的基本物理原理出发，列出数学方程，再用传统的数学分析方法求出解析解，通过这些解析解所得到的结论和实验观测结果进行对比分析，从而解释已知的实验现象并预测未来的发展。
随着计算机技术的飞速发展和计算方法的不断完善，计算物理学在物理学进一步发展中扮演着越来越重要的不可替代的角色，计算物理学越来越经常地与理论物理学和实验物理学一起被并称为现代物理学的三大支柱。很难想象一个21世纪的物理系毕业生，不具备计算物理学的基本知识，不掌握计算物理学的基本方法。
它主要包括在传统物理课题中常用的数值计算方法(如偏微分方程的数值求解方法、计算机模拟方法中的随机模拟方法-蒙特卡罗方法和确定性模拟--分子动力学方法以及神经元网络方法)以及计算机符号处理等内容。

㈢ 求刘金远《计算物理学》答案

第一题：

(3)计算物理pdf扩展阅读

这部分内容直接考察的是逻辑采样法的知识点：

具体步骤：

第一步：给定初始采样点X0，将X0当做当前采样点X。

第二步：对X进行变异得到“建议采样点”X’；（这个变异函数mutate()可以是任何函数，PBRT-V3中后续再介绍MLT Integrator时，使用的是正态分布函数。即，以X为中心，在X附近按照正态分布进行采样获得X’。

第三步：根据当前采样点X和建议采样点X’的函数值计算这个建议采样点X’被接受的可能性a。

第四步：获取一个均匀分布的随机数。如果a比这个随机数大，则说明这次的建议采样点X’可以被接受（即，将X’作为下一次变异的X。相当于产生了一个新的采样点）；如果a不比这个随机数大，则说明这次的建议采样点X’不可以被接受（即，下一次变异的X还是这一次的X。相当于这次采样失败，没有新的采样点产生）。

㈣ 如何学习计算物理课程

• 计算物理学是综合大学研究生物理各专业的一门基础课.学计算物理学的目的:

• (1)是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;

• (2)是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,为独立解决科学研究中的实际问题打下必要的数学物理基础。

• 在教学过程中,使用启发式教学,尽量多介绍与该课程相关的前沿科技动态,充分调动和发挥学生的主动性和创新性;提倡学生自学,培养学生的的自学能力。

㈤ 计算物理学博士就业

国内清华、北大、中科大等一流名校博士也就只能进个省级重点大学或一般的211高校，要进985难度很大，到底是国内博士的含金量太低还是中国博士教育含水量太高，哈哈，教育部门自己培养的博士自己都不敢用了，还能指望别人放心用么？MIT、CMU、威廉玛丽等这类世界一流大学的博士才能进国内985高校担任教职了吧，汗死中国教育！

高校用人应唯才是举，论文要看，实际工作能力和经验、教学能力等都要综合考虑，不能片面以论文定高低，国内的论文评价体系也很不科学，严重挫伤科研人员的积极性、学痞学霸现象十分普遍和严重、年轻人机会很少，很多经费都被校长/院长等领导牢牢控制、科研经费落真正实到科研上的少、用于腐败和拉拢关系的多，浪费国家和纳税人很多资金，师生关系商业化，国内很多硕士/博士成为无良导师压榨对象和超级廉价劳动力，真T~m_`D 一言难尽；中国的教育像满身是蛆的病人，奄奄一息

中国人太重出身了，恶心要死的用人机制，高校招聘教师恨不得挖你祖坟刨根究底看本科、硕士和博士的出身，就差没验处男膜了............. 很多用人单位招聘人才严重浪费，命名专科可以胜任却要招硕士博士装点门面，搞面子工程、形象工程！！

哎，不说了，哈哈，这个垃圾的教育体系

㈥ 大学的计算物理怎么学啊，很难吗

不难啊。你上大学了吗。怎么会问这个问题。
不过物理确实难，难在数学基础不好的情况下。微积分方面好的话，就不难了。
当初全年级物理只有三个过合格线的。我是第二个。呵呵。摆炫了。

㈦ 谁有计算物理学试卷

我是南京大学的，现在有一份去年我们考的计算物理样题，发你邮箱了，请查收~
那个发件人是墨子铭的就是我的试卷，因为有时候老师懒得出题会把很多年前的题目拿出来修改后考，所以署名虽然是06-07但是实际是去年考过的，只是标题没有改而已。

㈧ 什么是计算物理学它与理论物理，实验物理有什么区别和联系

计算物理学，是一门新兴的边缘学科。简单地说就是，运用计算机技术来研究物理学理论和实验。
它运用电子计算机技术的大存储量和高速计算等条件，将物理学、力学、天文学和工程中复杂的多因素相互作用过程通过计算机进行模拟试验，并进一步深入研究。
如研究原子弹的爆炸、火箭的发射，以及模拟风洞中高速飞行的试验等。
应用计算物理学，还可研究恒星的演化过程，特别是太阳的演化过程。
计算物理学通过计算机技术的数值计算和模拟可以将理论物理和实验物理紧密联系在一起。它不仅能够弥补简单的理论模型难以完全描述复杂物理现象的不足，还可以克服实验物理中遇到的许多困难或条件限制。例如直接模拟实验上不能实现或技术条件要求很高、实验设备价格昂贵的物理系统等。

㈨ 计算物理学的研究方法

计算物理学具体的方法有：蒙特卡罗方法（不确定性方法）、分子动力学方法（确定性）有限差分法，有限元素法，计算机代数（mathmatic，matlab），神经元网络方法，元胞自动机方法，高性能并行计算。
一个多粒子体系的实验可以观测的物理量（状态量）的数值可以由其涉及的态的量值的总的统计平均求得。实际上按照产生位形变化的方法，有两类方法对有限的系列态的物理量做统计平均。 确定性模拟方法即统计物理中的MD方法。这个方法广泛用于研究经典的多粒子体系。其按体系内部的内禀动力学规律（？？）来计算并确定其位形的转变。首先需要建立一组分子的运动方程，通过直接对系统中的一个个分子运动方程的数值求解，得到各个时刻的分子的坐标和动量，即相空间中的轨迹，利用统计力学计算方法得到多体系统的静态或者动态性质，从而得到系统的宏观性质。该法特征是一个体系，一段时间，其方程组的建立要通过对物理体系的微观数学描述给出，微观体系中每隔分子各自服从经典的牛顿力学，而每个分子运动的内禀动力学是利用理论力学上的哈密顿量或者拉格朗日量来描述，或者用牛顿运动方程表示。方法中不存在随机因素。该法是实现玻尔兹曼（boltzmann）的统计力学，可以处理与时间有关的过程，因而可以处理非平衡态问题。缺点是程序复杂，计算量大，占内存多。
原则上MD方法适用的微观物理体系并无限制，这个方法适用于少体和多体系统，也可以是点粒子系统或者具有内部结构的系统，也可以是分子系统或者其他粒子系统。
但是上述两种模拟方法都面临基本限制：其一有限的观测时间，其二是有限系统大小。人们通常感兴趣于体系在热力学极限（粒子数趋于无穷多时）的性质，因此计算机模拟有限体系可能会出现有限尺寸效应，为减小该效应，人们引入周期性，全发射，漫反射等边界条件。当然同时边界条件的引入也会引起体系某些性质的变化。 另外，体系的运动方程组采用计算机进行数值求解时，要将方程离散化为有限差分法。常用的方法有欧拉法，龙格－库塔法，辛普生法等。数值计算的误差阶数显然也取决于所采用的数值求解方法的近似阶数，原则上计算机计算速度足够大，内存足够多，可以使得误差降低。
MD方法中，最自然的应用是微正则系综，这时能量是守恒的。当我们要研究温度和压力是常量的系统时，系统不能是封闭的。MD方法中常常是在想象中将系统放入热浴和压浴中，实际上在计算中往往是对某些自由度进行限制和约束来实现的。例如恒温时是保证其体系的平均动能不变，为此设计新的算法，由于新的约束出现，我们并不是处理一个真正的正则系综，实际上是仅仅复制了系综的位形部分。理论上讲，只要这个约束没有破坏一个状态到另一个状态的马尔可夫特性（？？？），这样做就是可行的，当然其动力学性质可能会受到这一约束的影响。
自20世纪50年代以来，MD方法得到广泛应用，取得一定成功。例如对于气体或液体的状态方程，相变问题，吸附问题，扩散问题，以及非平衡过程的问题研究，应用范围从化学反应、生物学的蛋白质，重离子的碰撞，材料设计，纳米科技等广泛的学科和研究领域。

㈩ 计算物理学试题

浙大的计算物理试卷，不过没有答案

满意请采纳，谢谢^_^