计算物理学
計算物理學()是研究如何使用數值方法分析可以量化的物理学問題的学科。 背景 在物理學中,要求基于各种数学模型的理论,都能够对这些理论所描述的系统的行为给出精确的描述。不幸的是,很多问题无法得到精确解(即解析解),或求精确解的过程过于复杂。(比如,經典力學中的多体问题。量子力學中,除少数极端近似的大多数问题。)此时,将会使用数值近似的方法来求解这类问题。计算物理学就是这样一门数值近似的学科,它使用计算有限的计算步数(往往计算量很大)与简单…
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計算物理學()是研究如何使用數值方法分析可以量化的物理学問題的学科。 背景 在物理學中,要求基于各种数学模型的理论,都能够对这些理论所描述的系统的行为给出精确的描述。不幸的是,很多问题无法得到精确解(即解析解),或求精确解的过程过于复杂。(比如,經典力學中的多体问题。量子力學中,除少数极端近似的大多数问题。)此时,将会使用数值近似的方法来求解这类问题。计算物理学就是这样一门数值近似的学科,它使用计算有限的计算步数(往往计算量很大)与简单…
时域有限差分法(,缩写:FDTD),又称余氏算法(),是领域的一种常用的数值方法,属于有限差分法的一个特例,能得出电磁场对时间与空间偏导数的近似值。在时间上,它对微分形式的麦克斯韦方程组应用中心差分,将其从偏微分方程转化为差分方程。在空间上,它将空间离散化为电场与磁场互相交错的两套网格,称为余氏网格(Yee's cell)。最后进行差分运算,解出电磁场在各个位置、各个时刻的数值。这个过程称为时间步进(time marching),又称蛙…