刘彬 陈雄伟 李潮龙 秦锡洲 黄纯青 黎永耀

[摘 要] Python作为一种现代化计算机程序设计语言，因其语言的清晰简洁、易读和可扩展性被广泛地应用于脚本与软件开发，同时也被众多科研学者应用于科学计算研究。基于Python语言强大的科学计算功能，让学生尽早接触这种有广阔应用前景的语言，并将其引入到非线性物理的数值“实验”教学上将具有特殊意义。我们在非线性物理课程中，利用Python语言，组织学生对标准非线性薛定谔方程进行数值求解，并将数值模拟的结果与精确解对比。结果表明，Python语言能够简单清晰地展示物理现象及过程，因此更直观地加深了学生对非线性问题的理解。

[关键词] 非线性物理;Python;非线性薛定谔方程;孤立子

[基金项目] 国家自然科学基金项目（11905032，11874112，11575063）;广东省青年创新人才类项目（2018KQNCX279）

[作者简介] 刘 彬（1988—），女，湖北松滋人，博士，佛山科学技术学院物理与光电工程学院讲师，主要从事非线性动力学研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0292-02    [收稿日期] 2019-09-24

客观世界多姿多彩，世界复杂性和多样性的根源在于其本质上是非线性的。对于一个系统，当输出和输入不成正比，我们就认为该系统是非线性系统。从数学的角度来说，非线性系统的一个主要特征是不再满足迭加原理，而迭加原理失效的一种方式是方程本身是非线性的。这里讲解的孤立子是20世纪非线性科学的一个重要发现，其概念可以追溯到1834年，英国工程师J.Russell观察到河道中单个……