ورود به حساب

نام کاربری گذرواژه

گذرواژه را فراموش کردید؟ کلیک کنید

حساب کاربری ندارید؟ ساخت حساب

ساخت حساب کاربری

نام نام کاربری ایمیل شماره موبایل گذرواژه

برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید


09117307688
09117179751

در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید

دسترسی نامحدود

برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند

ضمانت بازگشت وجه

درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب

پشتیبانی

از ساعت 7 صبح تا 10 شب

دانلود کتاب Computational Physics. Simulation of Classical and Quantum Systems 2nd ed.

دانلود کتاب فیزیک محاسباتی. شبیه سازی سیستم های کلاسیک و کوانتومی ویرایش دوم.

Computational Physics. Simulation of Classical and Quantum Systems   2nd ed.

مشخصات کتاب

Computational Physics. Simulation of Classical and Quantum Systems 2nd ed.

ویرایش:  
نویسندگان:   
سری:  
ISBN (شابک) : 9783319004013 
ناشر: Springer 
سال نشر: 2017 
تعداد صفحات: 636 
زبان: english 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 9 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 38,000



ثبت امتیاز به این کتاب

میانگین امتیاز به این کتاب :
       تعداد امتیاز دهندگان : 7


در صورت تبدیل فایل کتاب Computational Physics. Simulation of Classical and Quantum Systems 2nd ed. به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.

توجه داشته باشید کتاب فیزیک محاسباتی. شبیه سازی سیستم های کلاسیک و کوانتومی ویرایش دوم. نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.


توضیحاتی در مورد کتاب فیزیک محاسباتی. شبیه سازی سیستم های کلاسیک و کوانتومی ویرایش دوم.

این کتاب درسی فیزیک محاسباتی پایه و پیشرفته را به سبک بسیار آموزشی ارائه می دهد. این شامل توضیحات ریاضی بسیار خوب و ساده بسیاری از مهمترین الگوریتم های مورد استفاده در فیزیک محاسباتی است. بخش اول کتاب روش های عددی پایه را مورد بحث قرار می دهد. بخش دوم بر شبیه سازی سیستم های کلاسیک و کوانتومی متمرکز است. چندین کلاس از روش‌های ادغام مورد بحث قرار می‌گیرند که نه تنها روش استاندارد اویلر و رانگ کوتا بلکه روش‌های چند مرحله‌ای و کلاس روش‌های ورلت است که با مطالعه حرکت در فضای لیوویل معرفی می‌شود. یک فصل کلی در مورد درمان عددی معادلات دیفرانسیل، روش‌های تفاوت‌های محدود، حجم‌های محدود، عناصر محدود و عناصر مرزی را همراه با روش‌های طیفی و روش‌های مبتنی بر باقیمانده وزنی ارائه می‌کند. این کتاب مثال‌های ساده اما غیر پیش پاافتاده‌ای از طیف وسیعی از موضوعات فیزیکی ارائه می‌کند که سعی می‌کند بینشی نه‌تنها در مورد درمان عددی، بلکه مشکلات شبیه‌سازی‌شده را نیز به خواننده بدهد. روش های مختلف با توجه به پایداری و کارایی آنها مقایسه می شوند. تمرین های کتاب به صورت آزمایش های کامپیوتری محقق می شود.


توضیحاتی درمورد کتاب به خارجی

This textbook presents basic and advanced computational physics in a very didactic style. It contains very-well-presented and simple mathematical descriptions of many of the most important algorithms used in computational physics. The first part of the book discusses the basic numerical methods. The second part concentrates on simulation of classical and quantum systems. Several classes of integration methods are discussed including not only the standard Euler and Runge Kutta method but also multi-step methods and the class of Verlet methods, which is introduced by studying the motion in Liouville space. A general chapter on the numerical treatment of differential equations provides methods of finite differences, finite volumes, finite elements and boundary elements together with spectral methods and weighted residual based methods. The book gives simple but non trivial examples from a broad range of physical topics trying to give the reader insight into not only the numerical treatment but also simulated problems. Different methods are compared with regard to their stability and efficiency. The exercises in the book are realised as computer experiments.



فهرست مطالب

Computational Physics......Page 4
Preface to the Second Edition......Page 7
Preface to the First Edition......Page 9
Contents......Page 11
Part I: Numerical Methods......Page 19
1.1 Machine Numbers and Rounding Errors......Page 20
1.2 Numerical Errors of Elementary Floating Point Operations......Page 23
1.2.1 Numerical Extinction......Page 24
1.2.2 Addition......Page 25
1.3 Error Propagation......Page 26
1.4 Stability of Iterative Algorithms......Page 28
1.5 Example: Rotation......Page 29
1.6 Truncation Error......Page 30
1.7 Problems......Page 31
2.1 Interpolating Functions......Page 32
2.2 Polynomial Interpolation......Page 33
2.2.2 Barycentric Lagrange Interpolation......Page 34
2.2.3 Newton's Divided Differences......Page 35
2.2.4 Neville Method......Page 37
2.2.5 Error of Polynomial Interpolation......Page 38
2.3 Spline Interpolation......Page 39
2.4.1 Padé Approximant......Page 42
2.4.2 Barycentric Rational Interpolation......Page 44
2.4.2.1 Rational Interpolation of Order [M,N]......Page 45
2.4.2.2 Rational Interpolation Without Poles......Page 48
2.5 Multivariate Interpolation......Page 49
2.6 Problems......Page 50
3.1 One-Sided Difference Quotient......Page 53
3.2 Central Difference Quotient......Page 54
3.3 Extrapolation Methods......Page 55
3.4 Higher Derivatives......Page 57
3.5 Partial Derivatives of Multivariate Functions......Page 58
3.6 Problems......Page 59
Chapter 4: Numerical Integration......Page 60
4.1.1 Closed Newton-Cotes Formulae......Page 61
4.1.3 Composite Newton-Cotes Rules......Page 63
4.1.4 Extrapolation Method (Romberg Integration)......Page 64
4.2.1 Clenshaw-Curtis Expressions......Page 65
4.2.2 Gaussian Integration......Page 67
4.2.2.1 Gauss-Legendre Integration......Page 68
4.2.2.3 Connection with an Eigenvalue Problem......Page 70
4.3 Problems......Page 71
Chapter 5: Systems of Inhomogeneous Linear Equations......Page 73
5.1 Gaussian Elimination Method......Page 74
5.1.2 Direct LU Decomposition......Page 77
5.2.1 QR Decomposition by Orthogonalization......Page 78
5.2.2 QR Decomposition by Householder Reflections......Page 80
5.3 Linear Equations with Tridiagonal Matrix......Page 83
5.4 Cyclic Tridiagonal Systems......Page 85
5.5.2 Jacobi Method......Page 87
5.5.3 Gauss-Seidel Method......Page 88
5.5.4 Damping and Successive Over-Relaxation......Page 89
5.6 Conjugate Gradients......Page 90
5.7 Matrix Inversion......Page 91
5.8 Problems......Page 92
6.1 Root Finding......Page 96
6.1.1 Bisection......Page 97
6.1.3 Newton-Raphson Method......Page 98
6.1.4 Secant Method......Page 99
6.1.5 Interpolation......Page 100
6.1.6 Inverse Interpolation......Page 101
6.1.7.1 Dekker's Method......Page 104
6.1.7.2 Brent's Method......Page 105
6.1.7.3 Chandrupatla's method......Page 108
6.1.8 Multidimensional Root Finding......Page 110
6.1.9 Quasi-Newton Methods......Page 111
6.2.1 The Ternary Search Method......Page 112
6.2.2 The Golden Section Search Method (Brent's Method)......Page 114
6.2.4 Steepest Descent Method......Page 119
6.2.6 Newton-Raphson Method......Page 120
6.2.7 Quasi-Newton Methods......Page 121
6.3 Problems......Page 123
7.1 Fourier Integral and Fourier Series......Page 125
7.2 Discrete Fourier Transformation......Page 126
7.2.1 Trigonometric Interpolation......Page 128
7.2.2 Real Valued Functions......Page 130
7.2.3 Approximate Continuous Fourier Transformation......Page 131
7.3.1 Goertzel's Algorithm......Page 132
7.3.2 Fast Fourier Transformation......Page 133
7.4 Problems......Page 137
8.1.1 Probability Density and Cumulative Probability Distribution......Page 139
8.1.2 Histogram......Page 140
8.1.3 Expectation Values and Moments......Page 141
8.1.4 Example: Fair Die......Page 142
8.1.5 Normal Distribution......Page 143
8.1.6 Multivariate Distributions......Page 144
8.1.8 Example: Binomial Distribution......Page 145
8.1.9 Average of Repeated Measurements......Page 146
8.2.2 Marsaglia-Zamann Method......Page 147
8.2.4.1 Fair Die......Page 148
8.2.4.3 Random Points on the Unit Sphere......Page 149
8.3.1 Numerical Calculation of pi......Page 150
8.3.2 Calculation of an Integral......Page 151
8.3.3 More General Random Numbers......Page 152
8.4.1 Simple Sampling......Page 153
8.4.3 Metropolis Algorithm......Page 154
8.5 Problems......Page 156
Chapter 9: Eigenvalue Problems......Page 158
9.2 Jacobi Method......Page 159
9.3 Tridiagonal Matrices......Page 161
9.3.2.1 Discretized Second Derivatives......Page 162
9.3.2.2 Discretized First Derivatives......Page 166
9.3.3 The QL Algorithm......Page 167
9.4 Reduction to a Tridiagonal Matrix......Page 168
9.5 Large Matrices......Page 170
9.6 Problems......Page 171
Chapter 10: Data Fitting......Page 172
10.1 Least Square Fit......Page 173
10.1.1 Linear Least Square Fit......Page 174
10.1.2 Linear Least Square Fit with Orthogonalization......Page 176
10.2 Singular Value Decomposition......Page 178
10.2.2 Reduced Singular Value Decomposition......Page 179
10.2.3 Low Rank Matrix Approximation......Page 181
10.2.4 Linear Least Square Fit with Singular Value Decomposition......Page 183
10.3 Problems......Page 186
Chapter 11: Discretization of Differential Equations......Page 187
11.1.1 Linear Second Order PDE......Page 188
11.1.2 Conservation Laws......Page 189
11.2 Finite Differences......Page 190
11.2.1 Finite Differences in Time......Page 191
11.2.2 Stability Analysis......Page 192
11.2.4 Eigenvector Expansion......Page 193
11.3 Finite Volumes......Page 195
11.3.1 Discretization of fluxes......Page 198
11.4 Weighted Residual Based Methods......Page 200
11.4.2 Sub-domain Method......Page 201
11.4.4 Galerkin Method......Page 202
11.5.1 Fourier Pseudo-spectral Methods......Page 203
11.5.2.2 Sub-domain Method......Page 204
11.5.2.3 Galerkin Method......Page 205
11.6.1 One-Dimensional Elements......Page 206
11.6.2.1 Triangulation......Page 207
11.6.2.2 Rectangular Elements......Page 209
11.6.3 One-Dimensional Galerkin FEM......Page 211
11.7 Boundary Element Method......Page 214
Chapter 12: Equations of Motion......Page 216
12.1 The State Vector......Page 217
12.2 Time Evolution of the State Vector......Page 218
12.3 Explicit Forward Euler Method......Page 219
12.4 Implicit Backward Euler Method......Page 221
12.5 Improved Euler Methods......Page 222
12.6.1 Nordsieck Predictor-Corrector Method......Page 224
12.7 Runge-Kutta Methods......Page 226
12.7.2 Third Order Runge-Kutta Method......Page 227
12.7.3 Fourth Order Runge-Kutta Method......Page 228
12.8 Quality Control and Adaptive Step Size Control......Page 229
12.9 Extrapolation Methods......Page 230
12.10.1 Adams-Bashforth Methods......Page 231
12.10.3 Backward Differentiation (Gear) Methods......Page 232
12.10.4 Predictor-Corrector Methods......Page 233
12.11.1 Liouville Equation......Page 234
12.11.2 Split-Operator Approximation......Page 235
12.11.4 Velocity Verlet Method......Page 236
12.11.5 Störmer-Verlet Method......Page 237
12.11.6 Error Accumulation for the Störmer-Verlet Method......Page 238
12.11.7 Beeman's Method......Page 239
12.11.8 The Leapfrog Method......Page 240
12.12 Problems......Page 241
Part II: Simulation of Classical and Quantum Systems......Page 245
13.1 Transformation to a Body Fixed Coordinate System......Page 246
13.2 Properties of the Rotation Matrix......Page 247
13.3 Properties of W, Connection with the Vector of Angular Velocity......Page 249
13.4 Transformation Properties of the Angular Velocity......Page 251
13.6 Equations of Motion of a Rigid Body......Page 253
13.7 Moments of Inertia......Page 254
13.9 Explicit Methods......Page 255
13.10 Loss of Orthogonality......Page 257
13.11 Implicit Method......Page 258
13.13 Parametrization by Euler Angles......Page 262
13.14 Cayley-Klein Parameters, Quaternions, Euler Parameters......Page 263
13.15 Solving the Equations of Motion with Quaternions......Page 266
13.16 Problems......Page 267
Chapter 14: Molecular Mechanics......Page 270
14.1 Atomic Coordinates......Page 271
14.2 Force Fields......Page 273
14.2.1 Intramolecular Forces......Page 274
14.2.2 Intermolecular Interactions......Page 276
14.3 Gradients......Page 277
14.4.1 Harmonic Approximation......Page 281
14.5 Problems......Page 283
15.1 Simulation of a Lennard-Jones Fluid......Page 285
15.1.1 Integration of the Equations of Motion......Page 286
15.1.3 Initial Conditions and Average Temperature......Page 287
15.1.4 Analysis of the Results......Page 288
15.1.4.1 Deviation from the Ideal Gas Behavior......Page 289
15.1.4.2 Structural Order......Page 290
15.1.4.3 Ballistic and Diffusive Motion......Page 291
15.2.1 One-Dimensional Ising Model......Page 293
15.2.2 Two-Dimensional Ising Model......Page 295
15.3 Problems......Page 296
16.1 Markovian Discrete Time Models......Page 298
16.2 Random Walk in One Dimension......Page 299
16.2.1 Random Walk with Constant Step Size......Page 300
16.3 The Freely Jointed Chain......Page 301
16.3.1 Basic Statistic Properties......Page 302
16.3.2 Gyration Tensor......Page 304
16.3.3 Hookean Spring Model......Page 305
16.4 Langevin Dynamics......Page 306
16.5 Problems......Page 308
17.1 Poisson Equation......Page 310
17.1.1 Homogeneous Dielectric Medium......Page 311
17.1.2 Numerical Methods for the Poisson Equation......Page 312
17.1.3 Charged Sphere......Page 314
17.1.4 Variable epsilon......Page 315
17.1.5 Discontinuous epsilon......Page 318
17.1.7 The Shifted Grid Method......Page 319
17.2 Poisson-Boltzmann Equation......Page 320
17.2.1 Linearization of the Poisson-Boltzmann Equation......Page 322
17.3.1 Integral Equations for the Potential......Page 323
17.3.2 Calculation of the Boundary Potential......Page 326
17.4 Boundary Element Method for the Linearized Poisson-Boltzmann Equation......Page 329
17.5 Electrostatic Interaction Energy (Onsager Model)......Page 330
17.5.1 Example: Point Charge in a Spherical Cavity......Page 331
17.6 Problems......Page 332
18.1 Classical Waves......Page 334
18.2 Spatial Discretization in One Dimension......Page 337
18.3 Solution by an Eigenvector Expansion......Page 339
18.4 Discretization of Space and Time......Page 342
18.5 Numerical Integration with a Two-Step Method......Page 343
18.6 Reduction to a First Order Differential Equation......Page 345
18.7.1 Leapfrog Scheme......Page 348
18.7.2 Lax-Wendroff Scheme......Page 350
18.7.3 Crank-Nicolson Scheme......Page 352
18.8 Problems......Page 354
19.1 Particle Flux and Concentration Changes......Page 355
19.2.1 Explicit Euler (Forward Time Centered Space) Scheme......Page 357
19.2.2 Implicit Euler (Backward Time Centered Space) Scheme......Page 359
19.2.3 Crank-Nicolson Method......Page 361
19.2.4 Error Order Analysis......Page 362
19.3 Split-Operator Method for Multidimensions......Page 364
19.4 Problems......Page 366
Chapter 20: Nonlinear Systems......Page 367
20.1.1 Fixed Points and Stability......Page 368
20.1.2 The Lyapunov Exponent......Page 370
20.1.4 Fixed Points of the Logistic Map......Page 371
20.1.5 Bifurcation Diagram......Page 373
20.2.1 Equilibria and Stability......Page 374
20.2.2 The Continuous Logistic Model......Page 375
20.3.1 Stability Analysis......Page 376
20.4 Functional Response......Page 377
20.4.1 Holling-Tanner Model......Page 379
20.5.2 Chemical Reactions......Page 382
20.5.4 Stability Analysis......Page 383
20.5.5 Lotka-Volterra Model with Diffusion......Page 384
20.6 Problems......Page 386
Chapter 21: Simple Quantum Systems......Page 388
21.1 Pure and Mixed Quantum States......Page 389
21.1.2 Density Matrix for an Ensemble of Systems......Page 390
21.1.3 Time Evolution of the Density Matrix......Page 391
21.2 Wave Packet Motion in One Dimension......Page 392
21.2.1 Discretization of the Kinetic Energy......Page 393
21.2.1.2 Finite Difference Methods......Page 394
21.2.2.1 Rational Approximation......Page 395
21.2.2.2 Second Order Differencing......Page 399
21.2.2.3 Split-Operator Methods......Page 402
Real-Space Product Formulae......Page 403
21.2.3 Example: Free Wave Packet Motion......Page 405
21.3 Few-State Systems......Page 406
21.3.1 Two-State System......Page 408
21.3.2 Two-State System with Time Dependent Perturbation......Page 411
21.3.3 Superexchange Model......Page 413
21.3.4 Ladder Model for Exponential Decay......Page 415
21.3.5 Landau-Zener Model......Page 417
21.4.1 Equations of Motion for a Two-State System......Page 419
21.4.2 The Vector Model......Page 420
21.4.3 The Spin-1/2 System......Page 421
21.4.4.1 Phenomenological Description......Page 423
21.4.5 The Driven Two-State System......Page 424
21.4.5.1 Free Precession......Page 425
21.4.5.2 Stationary Solution for Monochromatic Excitation......Page 426
21.4.5.3 Excitation by a Resonant Pulse......Page 428
21.4.6 Elementary Qubit Manipulation......Page 431
21.4.6.1 Pauli-Gates......Page 432
21.5 Problems......Page 433
Appendix I: Performing the Computer Experiments......Page 436
Appendix II: Methods and Algorithms......Page 438
References......Page 443
Index......Page 451




نظرات کاربران