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绪论
1.现代物理的三大分支：
答：1 理论物理 2 实验物理 3 计算物理
第一章Matlab 基础
1. MATLAB 的基本数据单元是矩阵
2. MATLAB 的基本类型数据
答：（1）数值型数据：包括双精度、单精度、整型。
（2）字符串型数据：用英文格式单引号加以界定的数字、字符、各种符号、表达式、方程式和汉字等。
（3）符号型数据：用sym或syms把字符、表达式、方程、矩阵等定义成数学符号，运算结果为数学表达式。
（3）Cell数组: 每一个元素为一个单元的数组。
（4）结构型: 根据属性名组织起来的不同类型数据的集合。
3. Matlab对数值矩阵提供了两种不同的运算方法：
答：矩阵算法和数组算法
矩阵算法：把矩阵看作一个整体，各种运算完全按照线性代数的矩阵运算法则进行，
数组算法：把矩阵看作由其元素构成的一组数据（数组），各种运算是在参与运算矩阵的对应元素之间进行的数与数的运算，数组算法的运算符主要有 .* ./ .\ .^
4. matlab的工作模式
答：指令驱动模式 m文件模式
m文件有两类：
脚本文件(Script File) : 独立的m文件
函数文件(Function File): 可调用的m文件
5．程序的调试方法：1 直接调试法 2 利用调试器
直接调试法
（1）去掉分号
利用函数 disp 显示关键中间变量的值
（2）在程序适当位置加入keyboard指令
程序运行到这一指令时，会暂停执行，并在指令窗口中出现K提示符。此时用户可以输入指令查看各种变量的值，也可修改变量的值。输入RETURN 后结束查看，原文件继续运行。
（3）函数的直接调试
把函数改写为脚本文件，并对输入参数赋值，以便检验计算结果。
第二章实验数据的处理
1.物理问题中的误差分类
答：测量误差舍入误差截断误差模型误差
偶然误差遵从正态分布，概率密度函数为：212()x f x μσ-⎛⎫- ⎪⎝⎭=，
μ:真值 σ:标准误差
曲线关于x=μ对称，当x=μ时f(x)取得最大值，即概率最大
2. 测量的离散程度：误差与偏差
误差：测量值与真值之间的差
偏差：测量值与平均值之间的差
3.减小舍入误差的方法?
答：（1）提高数据存储精度，单精度浮点 双精度浮点
（2）减少运算次数，防止舍入误差传播
（3）改变算法，如防止大数吃小数，小数做除数
4. 为了防止计算结果失真，应该注意以下几个问题：
答： （1）避免两个相近的数相减
（2）避免除数太小
（3）避免大数“吃掉”小数
（4）优化算法，减少运算次数
5. 剔除错误值基本思想及常用方法
答：规定一个置信水平，确定一个置信限度，凡是超过这个限度的误差，就认为它不属于随机误差的范围，是错误值，从而予以剔除。
常用方法：拉依达方法：非等置信概率
肖维勒方法：等置信概率
一阶差分法：预估比较法
6. 一阶差分法及其特点（了解）
答：一阶差分法是一种预估比较法，是用前两个测量值来外推即预估新的测量值，然后用预估值与实际测量值比较，并事先给定其允差限值，称作误差窗，以此来决定该测量值的取舍。
特点：
（1）适合于实时数据采集与处理过程
（2）精度除了与误差窗的大小有关外，还与前两点测量值的精确度有关
（3）如果被测物理量的变化规律不是单调递增或单调递减函数，这一方法将在函数的拐点处产生较大的误差，严重时将无法使用
7. 数字滤波的分类及平滑滤波
答：数字滤波分为时域滤波和频域滤波，时域滤波对应平滑滤波
平滑滤波是依据随机噪声的概率统计性质，通过适当运算，使噪声抑制到满意的程度。 对一个按某种等间隔规律测得的数据序列，对某一位置处的数据，利用其前后的数据经某种运算后，得到一个新的平滑数据，从而得到一个新的平滑后的数据序列。
8. 单纯移动平均和加权移动平均
答：单纯移动平均：在时域序列中，某一数据点前后对称地取出2n+1个数据（平滑宽度或平滑窗口），求其平均值作为结果序列中的数据，而取代原始数据。 优点： 方法简单，计算方便。
缺点： 方法误差：信号失真；数据丢失：前后各n 个数据无法平滑。
适用性：适用于变化缓慢的数据。平滑窗口越大，平滑效果越好，但失真也越大。
加权移动平均：平均区间内中心处数据的权值最大，愈偏离中心处的数据权值愈小。这样就减小了对真实信号本身的平滑作用。
9.代数插值
答：代数插值，即函数 y(x) 是关于x 的代数多项式。y(x) 必须满足下列条件： ① y(x) 是一个不超过n 次的多项式
② 在插值节点上没有误差
10.拉格朗日插值和牛顿插值
答：两者都是线性插值
拉格朗日插值：利用两点式可以写出直线方程01010110
()x x x x y x y y x x x x --=+--，上式可以看成是两个线性函数的组合，即：0101()())(y x y l y l x x =+ 牛顿插值：利用点斜式写出直线方程100010()()y y y x x x y x x -=
-+-，或改写为：100010()()()()()f x f x y x x x f x x x -=
-+- 11.如何避免高次插值带来的振荡？
答：使用分段插值。分段插值算法简单，而且具有良好的收敛性，只要节点间间距足够小，分段插值法总能获得所要求的精度，而不会出现高次插值带来的振荡。
12.实验数据的插值
答：a:线性插值和二次插值是多项式插值中最常用的方法。它具有简单、方便，计算量小的优点，但是由于仅利用了两个和三个数据点，所以精度较低。 b: 为了提高精度，可以利用高次插值多项式。为了达到计算精度，采用牛顿插值，逐步提高插值多项式次数，由于具有递推性，可以节约计算量。
c: 高次插值多项式具有数值不稳定的缺点，因此盲目提高插值多项式的次数可能会导致极差的结果，实践中一般采用低于5次的多项式插值。d:
e: 当节点较多时，可以采用分段低次插值，它具有较好的收敛性和稳定性，缺点是不能保证曲线在连接点处的光滑性。
f: 保证插值曲线在节点处不仅连续而且光滑，可采用样条插值方法。三次样条插值法比较常用，它可保证直到二阶导数的连续性，缺点是计算量较大。
12.实验数据拟合的基本思想及可解决的两大类问题
答：基本思想：使近似函数尽量靠近数据点，而不要求近似函数一定通过所有数据点。
（1）物理规律已知，但描述物理规律的解析式中某些系数未知，可以利用实验方法获得了物理量之间的关系，通过拟合的方法，求出这些系数的近似值。
（2）物理规律未知，利用实验方法获得了物理量之间的关系，通过拟合的方法，得到一个近似的解析式，用于描述物理规律。
13.处理非线性拟合的物理方法
答：方法一：变换为线性拟合。方法二：多项式拟合
14. 数值求解线性方程组的两种主要方法和特点
答：直接解法:在计算过程中，如果所有运算都是精确的，在理论上，经过有限
