Computational Physics

ISBN-13: 9783110372885 / Niemiecki / Miękka / 2016 / 331 str.

Michael Bestehorn

Opis

Auf Basis von Beispielen aus den verschiedensten Gebieten der Physik fuhrt dieses Lehrbuch in die Computerphysik mit Fortran und Matlab ein. Ausgehend von grundlegenden Problemstellungen aus der klassischen Mechanik werden (chaotische) dynamische Systeme untersucht. Feldtheorien wie Quantenmechanik, irreversible Thermodynamik und Hydrodynamik bis hin zur selbstorganisierten makroskopischen Strukturbildung bilden den zweiten Schwerpunkt des Buches. Ein Kapitel uber Monte-Carlo-Methoden und deren Anwendung in der statistischen Physik schliet die bunte Palette physikalischer Themen ab. Inhalt:
Einfuhrung
Abbildungen
Dynamische Systeme
Gewohnliche Differentialgleichungen I
Gewohnliche Differentialgleichungen II
Partielle Differentialgleichungen I, Grundlagen
Partielle Differentialgleichungen II, Anwendungen
Monte Carlo-Verfahren (MC)
Matrizen und lineare Gleichungssysteme
Programm-Library
Losungen der Aufgaben
README und Kurzanleitung FE-Programme
Stichwortverzeichnis

Auf Basis von Beispielen aus den verschiedensten Gebieten der Physik führt dieses Lehrbuch in die Computerphysik mit Fortran ein. Dabei wird von grundlegenden Phänomene aus der klassischen Mechanik und dynamischen Systemen über Effekte in Feldtheorien und makroskopischer Strukturbildung bis hin zu Monte-Carlo-Methoden in der statistischen Physik und Beispiele in der Hydrodynamik eine bunte Palette physikalischer Themen beleuchtet.

Spis treści

1. Einleitung
2. Abbildungen
3. Dynamische Systeme
4. Gewöhnliche Differentialgleichungen I (Anfangswertprobleme)
5. Gewöhnliche Differentialgleichungen II (Randwertprobleme)
6. Partielle Differentialgleichungen
7. Anwendungen aus Quantenmechanik und Elektrodynamik
8. Hydrodynamik
9. Makroskopische Strukturbildung, Reaktions-Diffusionsgleichungen
10. Systeme mit zeitlichem Delay
11. Monte-Carlo-Vefrahren mit Anwendungen, Ising-Modell, Phasenübergänge
12. Datenanalyse (Fourier-Trafo, PCA)
13. Anänge (Programm-Listings, Lösungen der Aufgaben)

O autorze

Michael Bestehorn, BTU Cottbus, Deutschland.