آشنایی با فیزیک محاسباتی
فیزیک محاسباتی همانطوری که از نامش بر میآید ، شامل محاسباتی است که در فیزیک انجام میگیرد. میدانیم که روش حل عددی در تمام مسائل فیزیک به پاسخ منجر نمیشود.لذا در موارد دیگر باید از روشهای عددی و تقریبی استفاده کنیم. هدف فیزیک محاسباتی تشریح و توضیح این روشها میباشد.
فیزیک محاسباتی همانطوری که از نامش بر میآید ، شامل محاسباتی است که در فیزیک انجام میگیرد. میدانیم که روش حل عددی در تمام مسائل فیزیک به پاسخ منجر نمیشود. بعبارت دیگر ، موارد معدودی وجود دارد که با توسل به روشهای تحلیلی قابل حل هستند و لذا در موارد دیگر باید از روشهای عددی و تقریبی استفاده کنیم. هدف فیزیک محاسباتی تشریح و توضیح این روشها میباشد.
به عنوان مثال ، فرض کنید با یک خطکش طول میزی را اندازه بگیریم، طبیعی است که بخاطر خطای اندازهگیری اگر ۱۰ بار طول میز اندازهگیری شود، در هر بار اندازهگیری مقداری که با مقادیر قبلی تفاوت جزئی دارد، حاصل خواهد شد. بنابراین برای تعیین طول واقعی نیز با بیشترین دقت باید به روشهای آماری متوسل شویم.
البته خطای مربوط به این روشها متفاوت بوده و بسته به نوع مسئلهای که انتگرال در آن ظاهر شده است، روش مناسب را انتخاب میکنند. تقریبا دقیقترین روشها ، انتگرالگیری به روش مونت کارلو میباشد، که امروزه در اکثر موارد از این روش استفاده میگردد. مزیت این روش به روشهای دیگر در این است که اولا محدودیتی وجود ندارد و انتگرال هر چندگانه که باشد، با این روش حل میشود. در ثانی ، این روش نسبت به روشهای دیگر کم هزینهتر است.
لازم به ذکر است ، شبیه سازی به روش مونت کارلو به دو صورت میتواند مطرح باشد. حالت اول عبارت از شبیه سازی با رسم تصویر متوالی است. درست مانند مثالی که در بالا اشاره کردیم. حالت دوم شبیه سازی آماری یا احتمالی است. بعنوان مثال ، انواع اندرکنشهای فوتون با ماده را که به پدیدههای مختلفی مانند اثر فوتوالکتریک ، اثر کامپتون ، پدیده تولید زوج و ... منجر میگردد، با این روش میتوان مورد مطالعه قرار داد.
ارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : samsam
/س
فیزیک محاسباتی همانطوری که از نامش بر میآید ، شامل محاسباتی است که در فیزیک انجام میگیرد. میدانیم که روش حل عددی در تمام مسائل فیزیک به پاسخ منجر نمیشود. بعبارت دیگر ، موارد معدودی وجود دارد که با توسل به روشهای تحلیلی قابل حل هستند و لذا در موارد دیگر باید از روشهای عددی و تقریبی استفاده کنیم. هدف فیزیک محاسباتی تشریح و توضیح این روشها میباشد.
به عنوان مثال ، فرض کنید با یک خطکش طول میزی را اندازه بگیریم، طبیعی است که بخاطر خطای اندازهگیری اگر ۱۰ بار طول میز اندازهگیری شود، در هر بار اندازهگیری مقداری که با مقادیر قبلی تفاوت جزئی دارد، حاصل خواهد شد. بنابراین برای تعیین طول واقعی نیز با بیشترین دقت باید به روشهای آماری متوسل شویم.
● توزیع های آماری
● توزیع دوجملهای
● توزیع پواسون
● توزیع گاوسی
● برازش
● حل دستگاه معادلات
● انتگرالگیری عددی
البته خطای مربوط به این روشها متفاوت بوده و بسته به نوع مسئلهای که انتگرال در آن ظاهر شده است، روش مناسب را انتخاب میکنند. تقریبا دقیقترین روشها ، انتگرالگیری به روش مونت کارلو میباشد، که امروزه در اکثر موارد از این روش استفاده میگردد. مزیت این روش به روشهای دیگر در این است که اولا محدودیتی وجود ندارد و انتگرال هر چندگانه که باشد، با این روش حل میشود. در ثانی ، این روش نسبت به روشهای دیگر کم هزینهتر است.
● شبیه سازی
لازم به ذکر است ، شبیه سازی به روش مونت کارلو به دو صورت میتواند مطرح باشد. حالت اول عبارت از شبیه سازی با رسم تصویر متوالی است. درست مانند مثالی که در بالا اشاره کردیم. حالت دوم شبیه سازی آماری یا احتمالی است. بعنوان مثال ، انواع اندرکنشهای فوتون با ماده را که به پدیدههای مختلفی مانند اثر فوتوالکتریک ، اثر کامپتون ، پدیده تولید زوج و ... منجر میگردد، با این روش میتوان مورد مطالعه قرار داد.
ارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : samsam
/س