用MATLAB进行现代物理教学:模拟与实验

物理界对于计算在物理学中的重要作用有着强烈的共识，但在本科阶段，很难在拥挤的课程中为它找到一席之地。有很多方法可以让学生接触计算物理学。在大多数物理系，都有一个单独的一学期的计算技术课程。在某些情况下，当这样的课程没有提供时，个别教师会在他们现有的物理课程中嵌入计算。一些学校已经开发出将计算整合到整个课程的方法。

在本节课中，我将介绍一种这样的方法，重点介绍圣托马斯大学(University of St. Thomas)的二年级现代物理学课程，该课程的实验室是计算物理学的入门。在本课程中，我们使用学生在MATLAB中编写的模拟来增加他们对所研究的物理系统的理解，探索理论的局限性，并将理论与实验联系起来。我讨论了这种方法的优点和挑战，并展示了一些课程材料的例子。