零基础学习MATLAB起步,全面学习计算物理基础知识，不仅学习数值计算，还有符号计算与科学计算可视化，实现对计算物理从入门到应用自如。

用物理实例来体现建模、算法、编程三位一体的数值研究过程，揭示计算物理的核心要素。

以解方程为主线，组织全书教学内容。如方程求零点包括：单个实变量的方程，多项式方程，复变量非线性方程组，符号方程和矩阵方程等；常微分方程包括：初值问题，刚性与非刚性问题，事件（events）问题，边值问题与本征值问题，微分代数方程（DAE），具有时变项的常微分方程及时滞方程（DDE）；偏微分方程包括：差分法，有限元法，快速傅里叶变换法，切比雪夫谱方法，用快速傅里叶变换实现切比雪夫谱方法，蒙特卡洛方法等。积分方程包括：Fredholm积分方程和Volterra积分方程的解法。书中展示了物理研究中最常见而实用的各种方程类型。

与物理教学相结合，为物理科研打基础。250个精选的完整程序实例来自教学与科研，程序短而精，适合教学。教师在课堂上讲得完，学生听得懂，学得会。用得上。边学边练，即学即用，反对光说不练，纸上谈兵，让读者沉浸在用计算物理研究物理的乐趣与魅力之中。

前辅文
第一部分 工具篇——学习MATLAB
  第一章 MATLAB界面的基本功能
   §1.1 指令窗口的基本功能
   §1.2 实时脚本文件的建立与保存
  第二章 数据组织与运算
   §2.1 数据的组织方式
   §2.2 向量
   §2.3 矩阵
   §2.4 列阵
   §2.5 数据网格
   §2.6 基元列阵
   §2.7 结构列阵
   §2.8 数据存储与显示
   §2.9 浮点数运算与数值计算精度
   §2.10 数据文件的存储与读入
  第三章 编程
   §3.1 编辑程序
   §3.2 调试程序
   §3.3 流程控制
   §3.4 其他编程指令
  第四章 科学计算可视化的基本技巧
   §4.1 MATLAB作图功能概述
   §4.2 用二维数据y=f(x)画平面图
   §4.3 plot用复数画平面图形
   §4.4 用三维数据z=f(x,y)画空间图
   §4.5 以f和ez开头的作图指令
   §4.6 复变函数w(z)=f(x+iy)的图形
   §4.7 动画
   §4.8 用指令画动画线
   §4.9 应用
  第五章 物理场可视化的专用技巧
   §5.1 用等值线表示二维标量场
   §5.2 三维标量场的表示
   §5.3 用箭头、流线表示二维矢量场
   §5.4 三维矢量场
   §5.5 应用
  第六章 符号运算
   §6.1 符号对象的建立、赋值及替换(syms,subs,vpa)
   §6.2 求导与积分
   §6.3 极限与级数
   §6.4 解代数方程(solve)
   §6.5 难解的代数方程求简单解
   §6.6 解高阶多项式
   §6.7 解线性方程组
   §6.8 用dsolve解微分方程
   §6.9 绘图
   §6.10 应用一电偶极矩与辐射功率
  第七章 编程训练——学习画分形图
   §7.1 什么是分形?
   §7.2 L系统——Lindenmayer System
   §7.3 插点连线法
   §7.4 相似移动赫
   §7.5 复变函数迭代
第二部分 算法篇——常用的数值算法
  第八章 数值微分与数值积分、用户函数
   §8.1数值微分与数值积分的公式
   §8.2 计算导数的指令
   §8.3矩阵积分
   §8.4 应用：均匀带电圆环的电场
   §8.5 用户函数之——匿名函数。
   §8.6 用匿名函数作定积分
   §8.7 用户函数之二——函数文件
   §8.8 用函数文件作积分
   §8.9 主函数文件结构[主函数、本地函数(即局部函数)与嵌套函数]
  第九章 求方程的零点
   §9.1 求f(x)=0实根的算法
   §9.2 MATLAB解方程的指令
   §9.3 求方程零点的高级技巧
   §9.4 应用：分子振动的半经典量子化能级
  第十章 解常微分方程
   §10.1 解一阶常微分方程的算法龙格-库塔法
   §10.2 解常微分方程组的算法
   §10.3 解常微分方程的指令
   §10.4 类型一——初值问题中的非刚性问题
   §10.5 类型二——初值问题中的事件(events)问题
   §10.6 类型三——初值问题中的刚性问题
   §10.7 类型四——初值问题中的解微分代数方程
   §10.8 类型五——边值问题和本征值问题
   §10.9 类型六——具有时变项的常微分方程和时滞微分方程
  第十一章 插值、拟合与快速傅里叶变换(FFT)
   §11.1 插值
   §11.2 曲线拟合
   §11.3 曲线拟合工具箱cftool
   §11.4 快速傅里叶变换(FFT)
  第十二章 差分法——PDE解法一
   §12.1热传导方程差分解法
   §12.2 波动方程的差分解法
   §12.3 拉普拉斯方程与泊松方程的差分解法
   §12.4 方程组的差分解法浅水波方程
  第十三章 有限元法——PDE解法二
   §13.1 工具箱PDETOOL的用法
   §13.2 PDETOOL应用实例
   §13.3 PDETOOL指令系统
   §13.4 求解二维的偏微分方程
   §13.5 求解三维偏微分方程
  第十四章 傅里叶变换法——PDE解法三
   §14.1 快速傅里叶变换解周期性边界条件偏微分方程
   §14.2 快速傅里叶变换法应用实例
   §14.3 正(余)弦变换解非周期性边界条件下的偏微分方程
  第十五章 切比雪夫谱方法——PDE解法四
   §15.1 切比雪夫求导矩阵
   §15.2 狄利克雷边界条件(第一类边界条件)
   §15.4 洛平边界条件(第三类边界条件)
   §15.5 利用切比雪夫谱方法求解复杂偏微分方程(组)
  第十六章 用快速傅里叶变换实现切比雪夫谱方法一PDE解法五
   §16.1 切比雪夫多项式
   §16.2 用快速傅里叶变换计算切比雪夫谱微分
   §16.3 应用
  第十七章 蒙特卡洛方法——PDE解法六
   §17.1 马尔可夫链与其转移概率矩阵
   §17.2 应用：解偏微分方程
  第十八章 积分方程
   §18.1 线性积分方程的分类
   §18.2 用迭代法解第一类Fredholm积分方程
   §18.3 第二类Fredholm积分方程的数值解法
   §18.4 第一类Volterra积分方程的数值解法
   §18.5 第二类Volterra积分方程的数值解法
   §18.6 非线性积分方程的数值解法
   §18.7 积分方程和微分-积分方程的物理应用
   §18.8 Fredholm积分方程组
   §18.9 Volterra积分方程组
  第十九章 蒙特卡洛方法
   §19.1 蒙特卡洛方法的发展过程
   §19.2 随机变量、概率密度函数与概率分布函数
   §19.3 蒙特卡洛方法的基本定理
   §19.4 随机数与随机数抽样
   §19.5 蒙特卡洛抽样法：Metropolis-Hastings算法
   §19.6 计算多维定积分
   §19.7 隔板盒中的热力学的平衡态
   §19.8 三维麦克斯韦速率分布律
   §19.9 链式反应的模拟
   §19.10 蒙特卡洛抽样法应用：二维伊辛(Ising)模型
   §19.11 迭代函数系统(IFS)
   §19.12 沉积模型与生长模型
第三部分 应用篇——习题课资料
  第二十章 常微分方程例题补充
   §20.1 双球系统的振动转动
   §20.2 小球与弹簧的碰撞
   §20.3 Magnus效应——香蕉球
   §20.4 沿最速降线运动的小球
   §20.5 刚体绕瞬心的转动方程
   §20.6 圆锥陀螺运动
   §20.7 电流环的磁场
   §20.8 磁阱中带电粒子的运动
   §20.9 彭宁阱(Penning trap)
   §20.10 一阶朗之万方程的数值解
   §20.11 白矮星的结构
  第二十一章 原子能级结构及其他特殊边值问题解法
   §21.1 氢原子的能级与波函数
   §21.2 边值问题的差分解法
   §21.3 多电子原子的能级与波函数
   §21.4 指令bvp4c解边值问题和本征值问题
  第二十二章 偏微分方程例题补充
   §22.1 指令pdepe解偏微分方程
   §22.2 弦的旋转
   §22.3 化学反应中的自组织现象布鲁塞尔振子
   §22.4 斑图动力学的Duffet-Boissonade方程
   §22.5 B-Z(Belousov-Zhabotinsky)化学振荡反应
   §22.6 二维定态流体力学
   §22.7 量子围栏
  第二十三章 三维分形及其他
   §23.1 分形图的其他画法
   §23.2 立体分形图
   §23.3 L系统画三维植物分形图
  第二十四章 非线性物理——混沌
   §24.1 Logistic模型的周期分岔与混沌现象
   §24.2 单摆一从周期运动到混沌
   §24.3 倒摆与达芬方程
   §24.4 自激振动——范德波尔方程
   §24.5 洛伦茨方程——奇怪吸引子
   §24.6 在埃农-海利斯势中二维运动的有序和混沌

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材