MATLAB物理計算與可視化
作者：門雲閣
ISBN：9787302336341
定價：35元
印次：1-1
裝幀：平裝
印刷日期：2013-9-22
圖書簡介：
本書以MATLAB軟體為主線，包括3部分內容： 基礎篇、套用篇和工具箱初步。全書共分10章。第1篇和第2篇，包括第1~5章，概述了MATLAB軟體的基本語言，並介紹了其在物理問題的計算與可視化中的初步套用，介紹了建模、程式設計的思路及簡單套用。第3篇，包括第6~10章，介紹了幾個對於分析物理問題非常有用的工具箱及其在相關領域的套用計算，並針對一些有關理工的問題進行了程式編寫。最後，給出書中涉及的相關物理問題的索引目錄。
本書可供普通高校理工專業本科二年級以上學生必修或選修課程使用，同時可作為各年級學生學習MATLAB語言程式的參考教材，也可作為理工專業碩士研究生學習相關程式的參考書。
前言
理論物理、實驗物理、計算物理已成為物理學的三大分支。計算物理學作為物理學的新型研究手段是理論和實驗物理研究方法的補充和更新。計算物理學是利用計算機進行數據採集、數值計算和可視化，以及通過對實驗現象的模擬和仿真，發現和研究物理規律的一門現代交叉學科。
正因為計算物理不可替代的作用，決定了開設計算物理課程的必要性。本書以MATLAB軟體為主線，分3部分內容： 基礎篇、套用篇和工具箱初步。通過第1、2篇的學習，可以對MATLAB語言有一個基本的了解，並可將MATLAB語言初步套用於物理問題的計算和可視化，如快捷處理實驗數據，得到擬合曲線，找出實驗規律； 通過數值計算得到微分方程的數值解； 抽象的數字結果可視化，未知運動規律的圖形顯示，繪製三維圖形，如電場的三維圖景等； 同時了解建模、程式設計思路，以模擬和仿真手段分析研究問題，如動態系統的研究； 了解圖形處理方面的相關方法及模組功能，如濾波和調製等。我們將前兩篇的重點放在套用軟體解決物理問題能力的培養上。第3篇，介紹了幾個非常有用的工具箱和在某些領域的套用計算，並進行一些有關理工問題的程式編寫，目的是使讀者對相關問題有一個基本的了解，為以後更深入地學習和套用奠定基礎。選用本書開設物理計算與可視化課程，不僅可使學生得到一個重要的輔助計算工具，更重要的是對學生的計算能力、未知事物探求能力的培養，而後一點更為重要。所以，我們並不強求內容的系統性、完整性，而是在適當的位置，添加數值計算的相關內容，我們認為這對讀者科研工作能力的培養、提高是有好處的，這也正是編寫本書的目的。
另外，在很多問題中，只給出最基本的、必不可少的一些指令用法和典型示例。讀者在學習過程中，請首先試運行書上的例題，並弄明白每句程式的意義，尤其理解每個新指令的概念和意義，然後再大膽地套用到所遇到的科技問題的解決過程中。開始可先模仿書中例題（把例題作為模本）編寫程式，達到熟悉的目的，進而再靈活運用。
在本書後面特意設定物理問題程式索引，以備讀者查索學習之用。
最後，再強調一下，讀者在學習過程中，時刻要注意物理及數學模型的建立、解決問題的思路、揭示的物理規律以及物理意義的分析。要做到軟體“為我所用”，這才是本門課程開設和學習的目的。
本書各章具體分工如下： 門雲閣編寫第1~6、9章，張光璐編寫第7、8、10章。
感謝王輔忠教授、張海明教授給予的支持和幫助，特別感謝本書主審劉樹森教授，如果沒有劉教授的悉心指導就不可能有本書的出版。書中的部分圖片由崔艷老師、楊玉光老師供稿，在此深致謝意。
由於編寫時間倉促，加之作者水平有限，疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者2013年7月於天津
目錄
第1篇基礎篇第1章MATLAB語言概述
1.1語言特點
1.2MATLAB的視窗環境
1.3基本操作和簡單語句的輸入
1.4MATLAB 7.X 的在線上幫助
第2章MATLAB基本語法
2.1矩陣和數組的創建、保存、調用
2.2矩陣和數組的操作修改、結構變換
2.3矩陣和數組的運算
2.4標量、矢量、矩陣的指令函式
2.5多項式的向量表達和一元方程求根
2.6關係操作和邏輯操作練習
第3章MATLAB程式設計
3.1流程控制
3.2M檔案的編寫和調用
練習
第4章可視化的基本操作
4.1二維圖形
4.2三維圖形的繪製
4.3動態圖形製作
練習
第2篇套用篇
第5章部分套用數學問題的求解
5.1多項式的計算
5.2積分
5.3差分、微分、梯度
5.4插值和擬合
5.5常微分方程的求解
5.6MATLAB的符號計算
練習
第3篇工具箱初步
第6章偏微分方程數值解工具箱(PDE)
6.1概述
6.2利用圖形用戶界面(GUI)求解偏微分方程
6.3常用偏微分方程的數值求解(PDE)
6.4使用命令行求解偏微分方程
6.5有限差分法——二維場域的求解
練習
第7章Simulink仿真
7.1操作實例演示
7.2仿真中的關鍵問題
7.3建模與仿真
練習
第8章信號處理工具箱初步
8.1信號處理基本函式
8.2信號的基本運算
8.3離散傅立葉變換
8.4擬合工具箱
第9章圖像處理
9.1演示
9.2數據類型和圖像類型
9.3圖像顯示
9.4圖像的運算和幾何操作
9.5圖像變換
9.6線性濾波
9.7圖像處理的幾種重要操作
第10章用戶界面設計
10.1句柄圖形
10.2圖形用戶界面
物理問題相關程式索引
編後語
參考文獻
