数学物理方程

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出版者:湖南大学出版社
作者:朱郁森
出品人:
页数:232
译者:
出版时间:2005-6
价格:26.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787810539050
丛书系列:
图书标签:
  • 数学物理
  • 偏微分方程
  • 常微分方程
  • 物理数学
  • 方程解法
  • 数学模型
  • 应用数学
  • 高等数学
  • 物理学
  • 数值分析
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具体描述

本书是编著根据多年讲授《数学物理方程》的教学实践经验编写而成。全书共分七章。第一、二、三章介绍方程的导出、经典解法及二阶线性方程的分类和化简。第四章讨论基本解和Green函数法。第五章主要介绍Poisson方程、热传导方程、波动方程的先验估计。第六、七章分别介绍数值方法和摄动方法,附录附有Sturm-liourille理论与特殊函数等。各章均附有习题,书末附有答案或提示。

本书可作为高等院校工科研究生的教材,也可作为理工科专业本科生的教材或教学参考书,教师可根据学生对象的不同及课时的多少对某些章节进行取舍。

《数学物理方程》并非一本单纯的教科书,它是一扇通往理解自然界基本规律的窗口。本书致力于勾勒出那些驱动宇宙运行的数学语言,并深入探讨这些方程如何在物理学的各个分支中得到应用。 我们从一系列基础的微分方程入手,例如描述热量扩散的热传导方程,揭示能量如何在物质中传递和消散的奥秘。你将看到,无论是一个加热的金属棒,还是行星内部的温度分布,都可以用同样的数学框架来描述。紧接着,我们转向波动方程,它不仅描绘了声波的传播,光的振动,甚至海浪的起伏,更触及了量子力学中粒子波动的本质。本书将带领读者领略如何从微观的振动模式推导出宏观的波形现象。 本书的核心篇章将深入探讨拉普拉斯方程和泊松方程,这些方程在静电学、引力学以及流体力学中扮演着至关重要的角色。通过分析这些方程的解,我们可以理解电场和磁场是如何形成的,引力势的分布是如何影响天体的运动,以及不可压缩流体的运动规律。我们将详细介绍诸如分离变量法、格林函数法等求解偏微分方程的强大技术,并辅以丰富的实例,帮助读者建立直观的物理图像。 特别值得一提的是,本书将重点阐述麦克斯韦方程组,这是描述电磁现象的基石。从电荷产生的电场,到运动电荷产生的磁场,再到变化的磁场产生电场(电磁感应),以及变化的电场产生磁场(位移电流),麦克斯韦方程组将这一切统一起来,并预言了电磁波的存在,为后来的无线电通信和光通信技术奠定了理论基础。我们将深入剖析方程组的物理含义,以及它如何解释从可见光到射频信号的各种电磁现象。 此外,本书还将涉及一些更高级的主题,例如薛定谔方程,这是量子力学的基本方程之一,它描述了微观粒子的状态随时间如何演化。理解薛定谔方程,就如同打开了通往原子、分子甚至更复杂量子系统内部世界的大门。我们将探讨其哈密顿算符的意义,以及能量本征态和本征值的概念。 为了更好地理解这些复杂的数学工具,本书将系统地介绍与求解偏微分方程密切相关的数学概念,包括傅里叶分析、拉普拉斯变换以及特殊函数(如勒让德多项式、贝塞尔函数等)。这些数学工具不仅是求解特定方程的钥匙,更是理解物理系统内在对称性和性质的重要途径。例如,傅里叶分析能够将复杂的波动分解为一系列简单的正弦和余弦波的叠加,极大地简化了问题的分析。 本书的每一章都精心设计了大量的例题和习题,涵盖了从基础概念的巩固到复杂应用的探索。这些练习旨在帮助读者熟练掌握求解数学物理方程的方法,并培养分析和解决实际物理问题的能力。我们鼓励读者积极动手实践,通过解决问题来加深对理论知识的理解。 《数学物理方程》旨在培养读者将抽象的数学语言转化为具体物理现象的能力,以及从数学结构中洞察物理规律的洞察力。无论你是物理学、工程学还是其他相关领域的学生,亦或是对自然科学充满好奇的探索者,本书都将为你提供一套强大而实用的工具,帮助你更深入地理解这个充满奥秘的宇宙。本书的编写风格力求清晰明了,循序渐进,旨在让读者在掌握严谨的数学推导的同时,也能体会到数学之美以及它与物理世界之间深刻的联系。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的实用性是毋庸置疑的,但更让我欣赏的是它对“数学之美”的强调。它没有将数学工具视为纯粹解决物理问题的“工具箱”,而是展现了数学结构本身的和谐与优雅。在推导过程中,作者会不时地穿插对某些数学定理或结构的哲学思考,例如,为什么某些特定的边界条件会自然地引出特定形式的解?这种对“为什么”的追问,将物理直觉和数学逻辑紧密地缝合在一起。这使得阅读过程不仅仅是知识的输入,更是一次审美的提升,让我对数学和物理的交叉领域产生了更深层次的敬畏与热爱。

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这本书的排版和印刷质量真是令人惊喜。拿到手的时候,就感觉到了纸张的厚实和触感,不是那种廉价的胶印纸,拿在手里沉甸甸的,很有分量。装帧设计也相当考究,封面设计简约而不失内涵,黑白灰的搭配很有质感,很适合放在书架上。内页的字体大小和行间距都处理得恰到好处,长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。更值得一提的是,书中的插图和图表清晰度非常高,那些复杂的几何图形和物理模型,在高质量的印刷下展现得淋漓尽致,让人一眼就能领会到其中的精妙之处。这种对细节的把控,体现了出版方对知识传播的尊重,也极大地提升了阅读体验,让我愿意花更多时间沉浸其中。

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我必须得说说这本书的语言风格,它非常“有温度”。很多理工科的书籍往往写得过于干巴巴和冷峻,但这本书的叙述方式却充满了鼓励和引导。作者似乎总能站在一个初学者的角度,预判我们在哪里会感到困惑,并在关键的转折点给出非常人性化的提示和解释。例如,在处理一些涉及复变函数或者偏微分方程分离变量法时的奇异点问题时,作者的解释总是那么的细致入微,仿佛一位耐心十足的导师在耳边亲自指导。这种亲切感让我在遇到难题卡住时,不会轻易产生放弃的念头,反而激起了我战胜它的斗志。

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作为一名自学者,我深知选择合适的教材是多么关键。这本书的内容组织逻辑简直是教科书级别的典范。它并没有急于抛出复杂的公式,而是循序渐进,从最基本的概念入手,逐步深入到微分方程的求解技巧。作者对物理背景的铺陈非常到位,每一次引入一个新的数学工具,都会清晰地阐述它在物理世界中对应的问题,使得抽象的数学概念立刻变得鲜活起来。我特别喜欢它在讲解完理论后,紧接着给出的几组由易到难的习题,这些习题不仅巩固了当堂知识,还巧妙地引导我去思考更深层次的问题。这种设计让学习过程充满了探索的乐趣,而不是枯燥的记忆。

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这本书的深度和广度,远超我预期的普通教材。它不仅仅停留在经典方法的罗列上,更难得的是融入了现代研究的一些前沿视角。比如,在讨论某些特定方程的解法时,作者会穿插介绍数值方法和计算机模拟在处理解析解失效情况下的应用,这对于希望将理论与工程实践相结合的读者来说,简直是雪中送炭。书中引用的参考资料也极其丰富和权威,每一章末尾的推荐阅读列表都像是通往更深学术殿堂的地图,指引着我继续探索相关领域。读完感觉自己像是完成了一次系统的、全面的“扫盲”,对整个数学物理方程的版图有了宏观而精准的把握。

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