物理及工程中的分数维微积分（第2卷）：应用（英文版） [Fractional Derivatives for Physicists and Engineers Volume Ⅱ Application 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

　　《物理及工程中的分数维微积分（第2卷）：应用（英文版）》适合于对概率和统计、数学建模和数值模拟方面感兴趣的学生、工程师、物理学家以及其他专家和学者，以及任何不想错过与这个越来越流行的数学方法接触的读者。

内容简介

　　《物理及工程中的分数维微积分（第2卷）：应用（英文版）》的第1卷介绍分数维微积分的数学基础和相应的理论，为这个现代分析学中的重要分支提供了详细而又清晰的分析与介绍。第Ⅱ卷是应用篇，讲述了分数维微积分在物理学中的实际的应用。在湍流与半导体、等离子与热力学、力学与量子光学、纳米物理学与天体物理学等学科应用方面，《物理及工程中的分数维微积分（第2卷）：应用（英文版）》给读者展示一个全新的处理方式和新锐的视角。

作者简介

　　尤查金（Vladimir V.Uchaikin）教授为著名的俄罗斯科学家，俄罗斯自然科学院院士。他在分数维领域研究了近40年，已发表过300多篇论文并出版10多部著作。

内页插图

目录

Mechanics
7.1 Tautochrone problem
7.1.1 Non-relativistic case
7.1.2 Relativistic case
7.2 Inverse problems
7.2.1 Finding potential from a period-energy dependence
7.2.2 Finding potential from scattering data
7.2.3 Stellar systems
7.3 Motion through a viscous fluid
7.3.1 Entrainment of fluid by a moving wall
7.3.2 Newton's equation with fractional term
7.3.3 Solution by the Laplace transform method
7.3.4 Solution by the Green functions method
7.3.5 Fractionalized fall process
7.4 Fractional oscillations
7.4.1 Fractionalized harmonic oscillator
7.4.2 Linear chain of fractional oscillators
7.4.3 Fractionalized waves
7.4.4 Fractionalized Frenkel-Kontorova model
7.4.5 Oscillations of bodies in a viscous fluid
7.5 Dynamical control problems
7.5.1 PID controller and its fractional generalization
7.5.2 Fractional transfer functions
7.5.3 Fractional optimal control problem
7.6 Analytical fractional dynamics
7.6.1 Euler-Lagrange equation
7.6.2 Discrete system Hamiltonian
7.6.3 Potentials of non-concervative forces
7.6.4 Hamilton-Jacobi mechanics
7.6.5 Hamiltonian formalism for field theory

References
Continuum Mechanics
8.1 Classical hydrodynamics
8.1.1 A simple hydraulic problem
8.1.2 Liquid drop oscillations
8.1.3 Sound radiation
8.1.4 Deep water waves
8.2 Turbulent motion
8.2.1 Kolmogorov's model of turbulence
8.2.2 From Kolmogorov's hypothesis to the space-fractional equation
8.2.3 From Boltzmann's equation to the time-fractional telegraph one
8.2.4 Turbulent diffusion in a viscous fluid
8.2.5 Navier-Stokes equation
8.2.6 Reynolds' equation
8.2.7 Diffusion in lane flows
8.2.8 Subdiffusion in a random compressible flow
8.3 Fractional models of viscoelasticity
8.3.1 Two first models of fractional viscoelasticity
8.3.2 Fractionalized Maxwell model
8.3.3 Fractionalized Kelvin-Voigt model
8.3.4 Standard model and its generalization
8.3.5 Bagley-Torvik model
8.3.6 Hysteresis loop
8.3.7 Rabotnov's model
8.3.8 Compound mechanical models
8.3.9 The Rouse model of polymers
8.3.10 Hamiltonian dynamic approach
8.4 Viscoelastic fluids motion
8.4.1 Gerasimov's results
8.4.2 E1-Shahed-Salem solutions
8.4.3 Fractional Maxwell fluid： plain flow
8.4.4 Fractional Maxwell fluid： longitudinal flow in a cylinder
8.4.5 Magnetohydrodynamic flow
8.4.6 Burgers' equation
8.5 Solid bodies
8.5.1 Viscoelastic rods
8.5.2 Local fractional approach
8.5.3 Nonlocal approach

Reference
Porous Media
9.1 Diffusion
9.1.1 Main concepts of anomalous diffusion
9.1.2 Granular porosity
9.1.3 Fiber porosity
9.1.4 Filtration
9.1.5 MHD flow in porous media
9.1.6 Advection-diffusion model
9.1.7 Reaction-diffusion equations
9.2 Fractional acoustics
9.2.1 Lokshin-Suvorova equation
9.2.2 Schneider-Wyss equation
9.2.3 Matignon et al. equation
9.2.4 Viscoelastic loss operators
9.3 Geophysical applications
9.3.1 Water transport in unsaturated soils
9.3.2 Seepage flow
9.3.3 Foam Drainage Equation
9.3.4 Seismic waves
9.3.5 Multi-degree-of-freedom system of devices
9.3.6 Spatial-temporal distribution of aftershocks

References
10 Thermodynamics
10.1 Classical heat transfer theory
10.1.1 Heat flux through boundaries
10.1.2 Flux through a spherical surface
10.1.3 Splitting inhomogeneous equations
10.1.4 Heat transfer in porous media
10.1.5 Hyperbolic heat conduction equation
10.1.6 Inverse problems
10.2 Fractional heat transfer models
10.2.1 Fractional heat conduction laws
10.2.2 Fractional equations for heat transport
10.2.3 Application to thermoelasticity
10.2.4 Some irreversible processes
10.3 Phase transitions
10.3.1 Ornstein-Zernicke equation
10.3.2 Fractional Ginzburg-Landau equation
10.3.3 Classification of phase transitions
10.4 Around equilibrium
10.4.1 Relaxation to the thermal equilibrium
10.4.2 Fractionalization of the entropy

References
11 Electrodynamics
11.1 Electromagnetic field
11.1.1 Maxwell equations
11.1.2 Fractional multipoles
11.1.3 A link between two electrostatic images
11.1.4 "Intermediate" waves
11.2 Optics
11.2.1 Fractional differentiation method
11.2.2 Wave-diffusion model of image transfer
11.2.3 Superdiffusion transfer
11.2.4 Subdiffusion and combined （bifractional） diffusion

transfer models
11.3 Laser optics
11.3.1 Laser beam equation
11.3.2 Propagation of laser beam through fractal medium
11.3.3 Free electron lasers
11.4 Dielectrics
11.4.1 Phenomenology of relaxation
11.4.2 Cole-Cole process： macroscopic view
11.4.3 Microscopic view
11.4.4 Memory phenomenon
11.4.5 Cole-Davidson process
11.4.6 Havriliak-Negami process
11.5 Semiconductors
11.5.1 Diffusion in semiconductors
11.5.2 Dispersive transport： transient current curves
11.5.3 Stability as a consequence of self-similarity
11.5.4 Fractional equations as a consequence of stability
11.6 Conductors
11.6.1 Skin-effect in a good conductor
11.6.2 Electrochemistry
11.6.3 Rough surface impedance
11.6.4 Electrical line
11.6.5 Josephson effect

References
12 Quantum Mechanics
12.1 Atom optics
12.1.1 Atoms in an optical lattice
12.1.2 Laser cooling of atoms
12.1.3 Atomic force microscopy
12.2 Quantum particles
12.2.1 Kinetic-fractional Schodinger equation
12.2.2 Potential-fractional Schrodinger equation
12.2.3 Time-fractional Schrodinger equation
……
13 Plasma Dynamics
14 Cosmic Rays
15 Closing Chapter

Appendix A Some Special Functions
Appendix B Fractional Stable Densities
Appendix C Fractional Operators： Symbols and Formulas
Index
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古人云：“书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。”可见，古人对读书的情有独钟。其实，对于任何人而言，读书最大的好处在于：它让求知的人从中获知，让无知的人变得有知。读史蒂芬?霍金的《时间简史》和《果壳中的宇宙》，畅游在粒子、生命和星体的处境中，感受智慧的光泽，犹如攀登高山一样，瞬间眼前呈现出仿佛九叠画屏般的开阔视野。于是，便像李白在诗中所写到的“庐山秀出南斗旁，屏风九叠云锦张，影落明湖青黛光”。 对于坎坷曲折的人生道路而言，读书便是最佳的润滑剂。面对苦难，我们苦闷、彷徨、悲伤、绝望，甚至我们低下了曾经高贵骄傲的头。然而我们可否想到过书籍可以给予我们希望和勇气，将慰藉缓缓注入我们干枯的心田，使黑暗的天空再现光芒？读罗曼?罗兰创作、傅雷先生翻译的《名人传》，让我们从伟人的生涯中汲取生存的力量和战斗的勇气，更让我们明白：唯有真实的苦难，才能驱除罗曼谛克式幻想的苦难；唯有克服苦难的悲剧，才能帮助我们担当起命运的磨难。读海伦?凯勒一个个真实而感人肺腑的故事，感受遭受不济命运的人所具备的自强不息和从容豁达，从而让我们在并非一帆风顺的人生道路上越走越勇，做命运真正的主宰者。在书籍的带领下，我们不断磨炼自己的意志，而我们的心灵也将渐渐充实成熟。 读书能够荡涤浮躁的尘埃污秽，过滤出一股沁人心脾的灵新之气，甚至还可以营造出一种超凡脱俗的娴静氛围。读陶渊明的《饮酒》诗，体会“结庐在人境，而无车马喧”那种置身闹市却人静如深潭的境界，感悟作者高深、清高背后所具有的定力和毅力；读世界经典名著《巴黎圣母院》，让我们看到如此丑陋的卡西莫多却能够拥有善良美丽的心灵、淳朴真诚的品质、平静从容的气质和不卑不亢的风度，他的内心在时间的见证下折射出耀人的光彩，使我们在寻觅美的真谛的同时去追求心灵的高尚与纯洁。读王蒙的《宽容的哲学》、林语堂的《生活的艺术》以及古人流传于世的名言警句，这些都能使我们拥有诚实舍弃虚伪，拥有充实舍弃空虚，拥有踏实舍弃浮躁，平静而坦然地度过每一个晨曦每一个黄昏。前合作的成果，1959年由中华书局上海编辑所（简称“中华上编”，上海古籍出版社的前身）出版，1962年又重印过一次。因为历史原因，当时刊行的校点本上并没有蒋、章二师的署名，仅在“出版说明”里简略地提及“采用蒋天枢先生校本，加以勘正”。

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2009年，张首晟入选 “千人计划”，并被清华大学特聘为教授，开始为祖国效力。此后，张首晟日益受到国内媒体的关注。这时，人们发现，这位曾在2010年获得欧洲物理奖、2012年获得狄拉克奖、2012年美国物理学会的巴克利奖等多个国际大奖的科学家成长之路竟是如此之“顺”！

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古人云：“书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。”可见，古人对读书的情有独钟。其实，对于任何人而言，读书最大的好处在于：它让求知的人从中获知，让无知的人变得有知。读史蒂芬?霍金的《时间简史》和《果壳中的宇宙》，畅游在粒子、生命和星体的处境中，感受智慧的光泽，犹如攀登高山一样，瞬间眼前呈现出仿佛九叠画屏般的开阔视野。于是，便像李白在诗中所写到的“庐山秀出南斗旁，屏风九叠云锦张，影落明湖青黛光”。 对于坎坷曲折的人生道路而言，读书便是最佳的润滑剂。面对苦难，我们苦闷、彷徨、悲伤、绝望，甚至我们低下了曾经高贵骄傲的头。然而我们可否想到过书籍可以给予我们希望和勇气，将慰藉缓缓注入我们干枯的心田，使黑暗的天空再现光芒？读罗曼?罗兰创作、傅雷先生翻译的《名人传》，让我们从伟人的生涯中汲取生存的力量和战斗的勇气，更让我们明白：唯有真实的苦难，才能驱除罗曼谛克式幻想的苦难；唯有克服苦难的悲剧，才能帮助我们担当起命运的磨难。读海伦?凯勒一个个真实而感人肺腑的故事，感受遭受不济命运的人所具备的自强不息和从容豁达，从而让我们在并非一帆风顺的人生道路上越走越勇，做命运真正的主宰者。在书籍的带领下，我们不断磨炼自己的意志，而我们的心灵也将渐渐充实成熟。 读书能够荡涤浮躁的尘埃污秽，过滤出一股沁人心脾的灵新之气，甚至还可以营造出一种超凡脱俗的娴静氛围。读陶渊明的《饮酒》诗，体会“结庐在人境，而无车马喧”那种置身闹市却人静如深潭的境界，感悟作者高深、清高背后所具有的定力和毅力；读世界经典名著《巴黎圣母院》，让我们看到如此丑陋的卡西莫多却能够拥有善良美丽的心灵、淳朴真诚的品质、平静从容的气质和不卑不亢的风度，他的内心在时间的见证下折射出耀人的光彩，使我们在寻觅美的真谛的同时去追求心灵的高尚与纯洁。读王蒙的《宽容的哲学》、林语堂的《生活的艺术》以及古人流传于世的名言警句，这些都能使我们拥有诚实舍弃虚伪，拥有充实舍弃空虚，拥有踏实舍弃浮躁，平静而坦然地度过每一个晨曦每一个黄昏。前合作的成果，1959年由中华书局上海编辑所（简称“中华上编”，上海古籍出版社的前身）出版，1962年又重印过一次。因为历史原因，当时刊行的校点本上并没有蒋、章二师的署名，仅在“出版说明”里简略地提及“采用蒋天枢先生校本，加以勘正”。

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