Cantitate/Preț
Produs
Total produse
Vezi coșul
Computational Physics de Philipp O. J. Scherer

Computational Physics

Autor Philipp O. J. Scherer
en Limba Engleză Paperback – 11 aug 2018

În literatura academică dedicată fizicii computaționale, adesea există o barieră între prezentarea abstractă a algoritmilor și aplicarea lor practică în modelarea fenomenelor complexe. Computational Physics, scrisă de Philipp O. J. Scherer și publicată de Springer, completează această lacună printr-o abordare didactică ce transformă metodele numerice în instrumente de investigație directă. Această a treia ediție, disponibilă în format paperback, rafinează echilibrul dintre teorie și experimentul digital, oferind o bază solidă pentru studenții și cercetătorii care doresc să înțeleagă ce se află în interiorul „cutiilor negre” ale software-ului de simulare.

Apreciem organizarea riguroasă a materialului în două secțiuni fundamentale. Prima parte este dedicată metodelor numerice, de la analiza erorilor și interpolare, până la discretizarea ecuațiilor diferențiale și metodele Krylov-space pentru probleme de valori proprii — acestea din urmă beneficiind de o tratare mult mai detaliată în versiunea actuală. A doua parte trece la simularea propriu-zisă a sistemelor fizice, acoperind mecanica moleculară, termodinamica și sistemele cuantice multi-corp. Cititorii familiarizați cu An Introduction to Computational Physics de Tao Pang vor aprecia aici accentul pus pe compararea stabilității și eficienței diferitelor metode pentru procesele de difuzie și unde, precum și introducerea analizei timp-frecvență prin transformate wavelet.

Un element distinctiv al volumului este includerea experimentelor pe calculator și a exercițiilor tip applet, care permit explorarea rotației corpurilor rigide sau a sistemelor cuantice pe două niveluri fără a necesita cunoștințe vaste de programare. Progresia de la algoritmi clasici la metode moderne, cum ar fi elementul de frontieră sau simularea unui qubit, indică o acoperire curriculară completă, adaptată cerințelor actuale din fizica matematică.

Citește tot Restrânge

Preț: 48941 lei

Puncte Express: 734
Paperback 48941 lei
Hardback 64285 lei

Carte disponibilă

Livrare economică 21 mai-04 iunie

 Adaugă în coș

Wish list
Gift list
Am citit!
Adaugă în listă

Specificații

ISBN-13: 9783319870021
ISBN-10: 3319870025
Pagini: 660
Ilustrații: XXIV, 633 p. 306 illus., 50 illus. in color.
Dimensiuni: 155 x 235 x 36 mm
Greutate: 0.98 kg
Ediția:Softcover reprint of the original 3rd edition 2017
Editura: Springer
Locul publicării:Cham, Switzerland

De ce să citești această carte

Această carte este o resursă esențială pentru studenții de la facultățile de fizică și matematică, oferind nu doar teorie, ci și un laborator digital complet. Cititorul câștigă o înțelegere profundă a modului în care algoritmii modelează realitatea fizică, de la mișcarea browniană la mecanica cuantică. Este un ghid practic care transformă conceptele matematice dificile în simulări vizuale și interactive, facilitând tranziția de la curs la cercetarea aplicată.

Despre autor

Philipp O. J. Scherer este un autor recunoscut în domeniul fizicii computaționale, cunoscut pentru capacitatea sa de a explica algoritmi complecși într-o manieră accesibilă și structurată. Expertiza sa acoperă o arie largă, de la metode numerice fundamentale la simulări avansate în mecanica cuantică și dinamică moleculară. Prin lucrările sale publicate la edituri prestigioase precum Springer, Scherer contribuie la formarea noilor generații de fizicieni, punând accent pe rigoarea matematică și pe aplicațiile practice ale calculului numeric în științele naturii.

Cuprins

I. Numerical Methods.- Error Analysis.- Interpolation.- Numerical Differentiation.- Numerical Integration.- Systems of Inhomogeneous Linear Equations.- Roots and Extremal Points.- Fourier Transformation.- Wavelets.- Random Numbers and Monte Carlo Methods.- Eigenvalue Problems.- Data Fitting.- Discretization of Differential Equations.- Equations of Motion.- II. Simulation of Classical and Quantum Systems.- Rotational Motion.- Molecular Mechanics.- Continuum Mechanics.- Thermodynamic Systems.- Random Walk and Brownian Motion.- Electrostatics.- Waves.- Diffusion.- Convection.- Nonlinear Systems.- Simple Quantum Systems.- Quantum Many -Body Systems.

Notă biografică

Prof. Scherer received his PhD in experimental and theoretical physics in 1984. He habilitated in theoretical physics and has been a lecturer at the Technical University of Munich (TUM) since 1999. He joined the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) in Tsukuba, Japan, as a visiting scientist in 2001 and 2003. From 2006 to 2008 he has been temporary leader of the Institute for Theoretical Biomolecular Physics at TUM. Ever since he has been an adjunct professor at the physics faculty of TUM. His area of research includes biomolecular physics and the computer simulation of molecular systems with classical and quantum methods. He published books on theoretical molecular physics and computational physics. 




Textul de pe ultima copertă

This textbook presents basic numerical methods and applies them to a large variety of physical models in multiple computer experiments. Classical algorithms and more recent methods are explained. Partial differential equations are treated generally comparing important methods, and equations of motion are solved by a large number of simple as well as more sophisticated methods. Several modern algorithms for quantum wavepacket motion are compared. The first part of the book discusses the basic numerical methods, while the second part simulates classical and quantum systems. Simple but non-trivial examples from a broad range of physical topics offer readers insights into the numerical treatment but also the simulated problems. Rotational motion is studied in detail, as are simple quantum systems. A two-level system in an external field demonstrates elementary principles from quantum optics and simulation of a quantum bit. Principles of molecular dynamics are shown. Modern bounda
ry element methods are presented in addition to standard methods, and waves and diffusion processes are simulated comparing the stability and efficiency of different methods. A large number of computer experiments is provided, which can be tried out even by readers with no programming skills. Exercises in the applets complete the pedagogical treatment in the book. In the third edition Monte Carlo methods and random number generation have been updated taking recent developments into account. Krylov-space methods for eigenvalue problems are discussed in much more detail. The wavelet transformation method has been included as well as simple applications to continuum mechanics and convection-diffusion problems. Lastly, elementary quantum many-body problems demonstrate the application of variational and Monte-Carlo methods. 

Caracteristici

Teaches basic numerical methods in theoretical physics Features numerous computer examples, for which no programming skills are required Provides detailed explanations without mathematical proofs Discusses standard numerical methods as well as more recent developments Includes problems and solutions Includes supplementary material: sn.pub/extras