計算等離子體物理導論

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《計算等離子體物理導論》，謝華生 著，出版社： 科學出版社。

目錄

內容簡介

本書是等離子體物理數值計算與模擬的入門教程，基本涵蓋了計算等離子體物理中常見的基礎問題，一類源自教學，一類源自科研。在內容編寫方面，筆者力求做到每一章節既有新意，又有實用性，使得讀者對目前的計算等離子體物理研究內容能知其然且知其所以然。與傳統教材不同，本書將通過具體的算例來幫助初學者理解相關的物理概念和物理圖像，儘可能地降低讀者的學習困難，同時加深讀者對計算等離子體物理前沿的理解。書中的算例均提供了相關的代碼（以Matlab為主），讀者可直接使用或依據需要做相關的改寫。

目錄

前言

第1章緒論

1.1計算等離子體物理

1.2計算等離子體物理的先驅

1.3計算等離子體物理的新挑戰

1.4本書內容

習題

第2章數據處理與可視化

2.1譜分析

2.1.1傅里葉變換

2.1.2窗口傅里葉變換

2.1.3小波變換

2.1.4關聯譜分析

2.1.5包絡分析

2.1.6小結

2.2數據誤差及平滑、插值和擬合

2.2.1數據誤差

2.2.2平滑

2.2.3插值

2.2.4擬合

2.3數據可視化

2.3.1基於現成軟件可視化

2.3.2底層代碼實現可視化

2.4數據處理一體化和圖形用戶界面

2.4.1小程序的一體化實時數據處理示例

2.4.2GUI數據處理工具集示例

2.4.3實驗數據實時系統

2.5其他

2.5.1模擬結果中色散關係的獲得

2.5.2頻率的正負

2.5.3動畫和電影

2.5.4從數據圖中提取原始數據

習題

第3章算法效率與穩定性

3.1算法精度與穩定性分析的普適方法

3.2時間積分

3.2.1歐拉一階算法

3.2.2蛙跳格式

3.2.3龍格-庫塔

3.3偏微分方程

3.3.1偏微分方程分類

3.3.2對流方程

3.3.3拋物線方程

3.3.4橢圓方程

3.4隱式算法

3.5譜方法

3.6有限元

3.7其他

3.7.1辛算法

3.7.2Boris格式

3.7.3時域有限差分和Yee網格

3.7.4exp(Ht)的計算

習題

第4章單粒子軌道

4.1洛倫茲力軌道

4.1.1基本方程

4.1.2磁力線方程

4.1.3磁鏡中的軌跡

4.1.4地磁場中的軌跡

4.1.5托卡馬克中的軌跡

4.1.6電流片中的軌跡

4.2導心軌道

4.2.1各種導心漂移

4.2.2一組實用的磁面坐標公式

……

第5章磁流體

第6章等離子體中的波與不穩定性

第7章等離子體中的碰撞與輸運

第8章動理學模擬

第9章部分非線性問題及其他問題

第10章附錄

參考文獻