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Matlab

在基础物理学中的应用

(内部讲义)

贾砚宾 管 靖 编

北京师范大学物理系

2004．10

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Matlab 在基础物理学中的应用

这是选读内容，由教师组织学习当然更好，同学自学也是可以

的. 老师不一定是专家，韩愈说过：“师不必贤于弟子，弟子未必不

如师. ”“玩”计算机，正是年轻人的特长. 在这里，你有在大学一年

级就超越老师的机会.

计算机是“玩”会的，你拿出玩电子游戏的热情与专注，很快就

会成功. Matlab 在科研和工程设计中被广泛使用，它几乎可以做你

想做的所有事，学会了你可以终生受益，这比玩电子游戏有价值得

多. 现在，我们就可以借助它学习物理学.

你不要学了再做，要在做中去学. 装上软件，边看书边实践. 先

按书输入程序，让它能运行. 再模仿它，做一点点修改……发挥你

的创造性，做你想做的事……

这里只是入门，入门后有很多书可看. 遇到问题，最快捷的方

法是向别人请教.

Matlab 有很好的帮助系统(§7 之 3 )，但它是英文界面，开始

看不懂是有情可原的.

Matlab 是 “Matrix Laboratory” 的缩写，是一种功能强、

效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包.

由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路

和表达方式完全一致，所以不象学习其它高级语言那样难

于掌握. 实践证明，学习者可在短短几个小时的学习和使

用中就能初步掌握 Matlab 的基础知识，从而使学习者能够

进行高效率和富有创造性的计算.

Matlab 对于学习者的编程语言基础要求不高，库函数

和编程语句丰富多样且简单易学，在数据可视化上也有独

特的优势. 学习者不需要投入太多的时间在学习编程语言

知识上，可以直接利用软件提供的丰富的函数，编写较简

单的程序即可解决许多普通物理学的问题.

下面将结合实例，简要介绍 Matlab 的基础知识和在普

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通物理学中的应用.

注意：带*的内容开始不必看，使用时再查阅.

§1 Matlab 使用介绍

在 Windows 窗口中用鼠标双击 Matlab 图标 即可进

入 Matlab 的工作窗口(Command Window )，如图 1 所示. 没

有图标可利用 Matlab\bin 目录下的Matlab.exe 文件在桌面

上建立一个快捷方式.

退出 Matlab 的方法有三种：单击工作窗口右上角的关

闭按钮 ；用菜单 FileExit Matlab 命令；或者直接在工

作窗口中输入 quit 后回车.

工作窗口是标准的 Windows 窗口形式，用户在命令窗

口中输入各种指令，进行运算；在左侧的变量窗口中监控

当前所创立的所有变量.

当前工作路径

命令窗口

变量窗口

图 1 Matlab 工作窗口

Current Directory 是系统的当前工作路径，Matlab 对函

数或文件等进行搜索，用户每次文件的创建、保存都在这

个路径下进行. 初次启动 Matlab 时系统的默认工作路径是

Matlab 目录下的Work 子目录，如果要改变当前的工作路径，

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可以单击如图 2 所示的路径栏右侧的 ，在弹出的路径选

择对话框