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第1章 MATLAB基础1

1-1 MATLAB的语言特点及操作界面1.1.1 MATLAB语言的发展及特点1

1.1.2 MATLAB 7.0操作界面简介2

1.1.3 MATLAB的帮助系统5

1.1.4 常用命令和技巧7

1.1.5 MATLAB的搜索路径与扩展8

1-2 MATLAB的文字处理工具Notebook1.2.1 Notebook的安装与启动8

1.2.2 Notebook的使用及注意事项10

1-3 数组与矩阵12

1.3.1 数据、变量、算符、函数与表达式12

1.3.2 数组的构造15

1.3.3 数组的运算16

1.3.4 矩阵的创建18

1.3.5 矩阵的运算23

1.3.6 导入数据25

1-4 符号对象的创建与基本运算1.4.1 符号对象及其创建28

1.4.2 符号与数值之间的转换29

1.4.3 符号矩阵的基本运算33

1-5 M文件设计36

1.5.1 M文件编辑器36

1.5.2 M脚本文件和M函数文件37

1.5.3 控制结构40

1.5.4 函数变量及辅助函数47

1.5.5 程序的调试50

1.5.6 函数句柄51

1-6 图形绘制53

1.6.1 绘制二维图形的一般步骤53

1.6.2 二维特殊图形绘制59

1.6.3 三维图形的绘制63

1.6.4 三维特殊图形的绘制64

1.6.5 直角坐标、柱坐标、球坐标之间的转换67

1-7 动态图形制作与图形编辑1.7.1 动态图形的制作68

1.7.2 图形窗的图形编辑功能71

思考与练习75

第2章 高等数学问题的MATLAB解法2-1 微积分与级数的基本运算2.1.1 函数的极限与极值78

2.1.2 微分80

2.1.3 级数求和与泰勒级数83

2.1.4 积分与积分变换85

2-2 代数方程和常微分方程的解法2.2.1 多项式90

2.2.2 线性代数方程（组）91

2.2.3 非线性代数方程（组）93

2.2.4 常微分方程（组）的数值解法97

2.2.5 常微分方程（组）的符号解法102

2-3 数据统计与曲线拟合104

2.3.1 概率分布及数据分析函数104

2.3.2 参数估计和假设检验108

2.3.3 曲线拟合与插值112

2-4 偏微分方程的GUI解法116

2.4.1 偏微分方程的基本类型和边界条件116

2.4.2 利用GUI求解偏微分方程的一般步骤118

思考与练习122

第3章 MATLAB在力学中的应用125

3-1 运动学与动力学125

3.1.1 单位换算及数学用表的制作125

3.1.2 质点运动学127

3.1.3 动力学132

3-2 运动的守恒定律136

3.2.1 动量守恒定律与机械能守恒定律136

3.2.2 角动量守恒与质点在有心力场中的运动139

3-3 机械振动145

3.3.1 简谐振动145

3.3.2 简谐振动的合成148

3.3.3 阻尼振动153

3.3.4 受迫振动 共振154

3.3.5 非线性振子 混沌现象156

3-4 波动158

3.4.1 简谐波158

3.4.2 波的叠加 驻波159

3.4.3 波包161

3.4.4 孤波163

3.4.5 多普勒效应165

3-5 用拉格朗日方程求解力学问题3.5.1 滑轮组167

3.5.2 耦合弹簧振子169

思考与练习171

第4章 MATLAB在热物理学中的应用4-1 气体的物态方程4.1.1 理想气体的物态方程173

4.1.2 范德瓦尔斯方程174

4-2 凝聚态物质176

4.2.1 分子相互作用力的林纳德—琼斯模型176

4.2.2 晶体中的键178

4.2.3 分形180

4-3 分子的速度分布与位能分布4.3.1 麦克斯韦气体分子速率与速度分布183

4.3.2 分子按位能的分布187

4-4 热力学第一定律对气体的应用4.4.1 热力学第一定律对理想气体的应用189

4.4.2 热力学第一定律对实际气体的应用193

4.4.3 气体的冷却与液化194

4-5 固体的热力学性质198

4.5.1 固体热容量的三种模型198

4.5.2 顺磁性固体的热力学性质202

4.5.3 负温度状态205

4-6 理想气体的热力学性质207

4.6.1 单原子理想气体的热力学性质207

4.6.2 双原子理想气体的热力学性质208

4-7 热传导过程的PDETOOL解法4.7.1 受热金属块的热传导211

4.7.2 放射性棒的热扩散213

思考与练习215

第5章 MATLAB在电磁学中的应用217

5-1 电相互作用和真空中的静电场5.1.1 静电场中库仑力的计算217

5.1.2 静电场场强的计算219

5-2 静电场的环路定理和电位5.2.1 电位分布的计算224

5.2.2 电位梯度与电场强度227

5-3 带电粒子在电场和磁场中的运动5.3.1 带电粒子在电场中的运动237

5.3.2 带电粒子在电磁场中的运动239

5-4 电流和磁场242

5.4.1 毕奥-萨伐尔定律242

5.4.2 安培定律251

5-5 简单电路253

5.5.1 直流电路解法示例253

5.5.2 交流电路的复数解法255

5.5.3 旋转磁场261

5-6 电磁场定解问题的PDETOOL求解5.6.1 静电学263

5.6.2 静磁学266

思考与练习270

第6章 MATLAB在光学与量子物理中的应用6-1 光的干涉6.1.1 光波的相干叠加272

6.1.2 光的双缝干涉273

6.1.3 光的双孔干涉277

6.1.4 牛顿环279

6-2 光的衍射281

6.2.1 夫琅禾费衍射281

6.2.2 光栅衍射的光强分布286

6.2.3 菲涅耳衍射288

6-3 普朗克黑体辐射291

6.3.1 辐射场的内能密度与频率的关系291

6.3.2 辐射场的内能与维恩位移定律292

6-4 一维定态问题294

6.4.1 线性谐振子波函数和位置概率密度分布294

6.4.2 无限深势阱波函数和位置概率密度分布297

6-5 氢原子核外电子的径向分布和角分布6.5.1 核外电子的径向概率密度分布300

6.5.2 氢原子核外电子概率密度分布随角度的变化302

6.5.3 简并波函数的线性组合304

思考与练习307

附录309

附录A 基本物理常量309

附录B MATLAB主要命令函数注释310

主要参考书目324