计算物理与MATLAB课程设计

课 程 设 计

课 程 计算物理与MATLAB课程设计 题 目 水星近日运动的MTLAB仿真 院 系 电子科学学院 专业班级 应用物理08-1班 学生姓名 学生学号 指导教师 2007年 3 月 11 日

2012年3 月 9 日

课程设计任务书

课程 计算物理与MATLAB课程设计 题目 水星近日点运动的MATLAB仿真 专业

姓名 学号

主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容：

研究水星近日点的进动。由于广义相对论对万有引力定律的修正，引起水星运动轨道的进动，水星的空间轨道不再是闭合的椭圆轨道。广义相对论对万有引力的修正可以归结为在

?3Gm0mh2原来的运动方程中增加一个小的修正项4，其中??是小量，G为万有引力常量，2rcm0为太阳质量，m为水星质量，c为真空中的光速，h为水星掠面速度的两倍。

基本要求：

画出水星运动轨道。验证只要质点在有心力场中所受的力与平方反比引力有微小偏离，其轨道就不是闭合的椭圆，从而证明广义相对论对万有引力定律的修正将引起椭圆轨道的进动。

主要参考资料：

[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社，1993. [2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科学技术大学出版社，1992. [3] 张志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大学出版社，2003.

完成期限 2012年3月9日 指导教师 专业负责人

2012年 2 月 23 日

2

目录

第1章 概述.................................................................................................................. 4 第2章 水星近日运动.................................................................................................. 5 2.1水星运动 .............................................................................................................. 5 2.2水星近日运动 ...................................................................................................... 6 2.2.1近日点概念.................................................................................................... 6 2.2.2水星近日点位置............................................................................................ 6 第3章 广义相对论修正水星近日轨道...................................................................... 8 3.1相对论解释水星近日现象 .................................................................................. 8 3.2相对论修正近日点轨道推导 .............................................................................. 8 第4章 总结................................................................................................................ 11 参考文献...................................................................................................................... 12 附录.............................................................................................................................. 13 附1画水星绕太阳运行的轨道曲线 ...................................................................... 13 附2求近日点位置 .................................................................................................. 13

3