電動力學簡明教程 - 博客來
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書名:電動力學簡明教程,原文名稱:A Concise Course on Electrodynamics,語言:簡體中文,ISBN:9787301042458,頁數:245,出版社:北京大學出版社,作者:俞允強 ...
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電動力學簡明教程
AConciseCourseonElectrodynamics
作者:俞允強編著出版社:北京大學出版社出版日期:1999/07/01語言:簡體中文
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內容簡介
本書是《北京大學物理學叢書》之一,是作者在三十多年教學的基礎上編寫的。
內容包括經典電動力學基礎、靜電問題、靜磁問題、電磁波的傳播、電磁波的激發、狹義相對論基礎、相對論性的物理學、運動電荷的電磁場、介質對電磁波的影響等。
與現有電動力學的有關教材不同的是:本書定位為簡明教程,「簡」是選材精練,「明」是講究教學技巧或藝術,作者正是考慮到基礎課教學的特點,保留了理論的系統性和基本概念的清晰性。
本書內容包括經典電動力學基礎、靜電問題、靜磁問題、電磁波的傳播、電磁波的激發、狹義相對論基礎、相對論性的物理學、運動電荷的電磁場、介質對電磁波的影響等。
書後附有習題和參考答案,還附有作者對本課程教學的說明和體會。
本書可作為高等學校物理系電動力學課教材。
目錄
第1章經典電動力學基礎1.1靜電場的方程式1.2靜磁場的方程式1.3電磁感應定律1.4麥克斯韋方程1.5電磁作用下的能量守恆定理1.6電磁作用下的動量守恆定理1.7介質的電磁性質1.8介質中的麥克斯韋方程1.9介質界面上的電磁規律第2章靜電問題2.1靜電勢和泊松方程2.2偶極子和四極子2.3靜電場的多極展開2.4多極子在外電場中的勢能2.5靜電邊值問題的唯一性定理2.6靜電鏡像法2.7特解疊加法第3章靜磁問題3.1磁場的矢勢3.2圓電流圈的磁場和磁偶極子的概念3.3靜磁場的多極展開3.4磁偶極子在外磁場中所受的力和力矩3.5磁場的標勢和磁荷的概念3.6靜磁屏蔽第4章電磁波的傳播4.1真空中的平面電磁波4.2偏振的描述4.3平面電磁波的能量和能流4.4電磁波在介質表面的反射和折射4.5導電介質中的電磁波4.6微波在波導管內的傳播第5章電磁波的激發5.1電磁勢及其方程式5.2電磁勢的推遲解5.3諧振盪電流的電磁場5.4輻射功率和角分布5.5中心饋電的直天線5.6電偶極輻射5.7磁偶極輻射和電四極輻射第6章狹義相對論基礎6.1電磁學和相對性原理6.2光速不變性和洛倫茲變換6.3時空的物理性質6.4對洛倫茲變換的檢驗6.5因果律對速度的限制6.6相對論性的速度合成6.7三維空間中的張量6.8相對性原理的四維表述第7章相對論性的物理學7.1電動力學規律的協變性7.2電磁場強的變換性質7.3電磁場的四維動量能量張量7.4相對論性的力學7.5質能關系7.6質點的四維動量及其守恆第8章運動電荷的電磁場8.1李納-維謝爾勢8.2運動電荷的電磁場8.3勻速運動電荷的電磁場8.4運動電荷的輻射功率8.5非相對論性粒子的輻射8.6相對論性的粒子的輻射8.7輻射阻尼力第9章介質對電磁波的影響9.1自由電子對電磁波的散射9.2束縛電子對電磁波的散射9.3介質對電磁波的吸收和色散9.4經典電動力學的適用范圍附錄1三維矢量和張量分析的常用公式附錄2國際單位制與高斯單位制附錄3有關的物理常數附錄4習題選編對教師的一些說明
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序
20世紀即將過去。
物理學的革命,這場革命推動的整個自然科學和應用技術的偉大變革,以及這些變革對人類社會的影響,將作為這個世紀的一個重要標志而載入史冊。
這段令人神往的歷史,給正處在世紀之交的我們以什麽樣的啟示呢?首先的啟示是作為研究物質結構和運動的基本規律的物理學,總是生機勃勃、不斷地開辟自己前進的道路的。
1803年道爾頓提出了近代的原子論,認為世間萬物都是由幾十種不同種類的原子(那時只認識到三十來種)組成的。
經過近一個世紀多方面的研究和爭論,科學界接受了和發展了這個學說。
到19世紀60年代,元素的數目增到六十多種,而且還認識到不同元素的性質是有內在聯系的,門捷列夫的周期律描述了這種聯系。
19世紀末,物理學家們發現了電子、a粒子、放射性、X射線┅┅發現原子是可以改變的,原子不是物質構成的最小單元。
20世紀初盧瑟福建立了原子結構的「行星」模型。
探討原子結構模型和經典物理學之間的矛盾,導致了量子力學的誕生,產生了現代原子、分子物理、凝聚態物理、原子核物理┅┅歷史也許有某種類似性。
在這個世紀之交,物理學又正在進入一個新的層次。
本世紀50年代,人們找到作為構成物質的基石的基本粒子有三十來種,也認識到它們之間的相互作用和相互轉化。
探索這些「基本」粒子的更深層次的構造的努力,近三十年來取得十分輝煌的成就。
三代誇克和三代輕子的粒子模型、電弱統一理論和量子色動力學,這被稱作粒子物理的標准模型的建立以及它在各方面的成功,正是標志著物理學正在進入物質世界的一個更深的層次,毫無疑問這將是物理學歷史上一個具有划時代的意義的大事。
但是,大多數的物理學家都會同意,從本質上說,目前的標准模型還是一個唯象的模型。
在歡呼它取得的多方面的勝利時,也要看到同時提出了一系列帶本質性的問題。
也許可以說,進入這個新層次將帶來的最本質的新的物理,還沒有來到我們中間。
19世紀末的物理學家沒能猜測到,進入比原子更深層次的探索,會在什麽時候和在哪點上帶來新的物理,20世紀末的人們也不能奢望會比前輩高明多少!20世紀物理學的革命,表現出入類理性思維的偉大勝利。
狹義相對論,特別是廣義相對論,以它深邃的思考,嚴整的形式和美麗的表述,震撼著一代又一代的物理學工作者的心靈。
但是,愛因斯坦也在他那無與倫比的思考導致的宇宙模型面前困惑了。
感謝近四十多年來一大批物理學家和天文學家辛勤的努力和非凡的勇氣,這個難以想象的革命性的關於宇宙的概念和圖象建立起來了,並得到科學界多數人的認同。
在大致一百五十多億年前,宇宙從一個具有無限大的密度和具有無限大的時空曲率的點開始了。
人們猜想,在宇宙膨脹、密度和溫度降低中,到10(-44)秒時,重力相互作用和其他相互作用分離開來;到10(-36)秒時,強相互作用和電弱相互作用分離;直到10(12)秒時,弱相互作用才與電磁相互作用分離,世界變成了我們現在所處的有四種基本相互作用的世界。
到10(-6)秒時,誇克開始結合成強子,也許應當說,只有從此之後的物理才是當代物理學家可以比較有把握來談論的。
直到10(12)秒(也就是三萬多年)後,原子才開始出現。
這樣一個綜合了亞核子尺度(小於lO(-14)厘米)的物理和宇觀尺度(大於lO(24)厘米)的物理的宇宙演化模型的建立,可以說是人類認識史上一個最具有革命性的、划時代的偉大事件,當代人還難以全部理解它的意義。
這個宇宙學的標准模型和近年來天體物理學家取得的輝煌的成就,在物理學的面前提出了十分嚴峻的具有本質的挑戰。
如何理解這樣有限而無界的時空和它的奇點?什麽是在這樣演化中的物質和運動規律?為什麽宇宙學中有那麽多「巧合」?┅┅總之,面對著如此壯觀而又如此神奇的宇宙之謎,除了由衷的贊美和敬佩,人們不禁想起愛因斯坦的話:「自然界最不可理解的就是它竟然可以理解!」┅┅
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詳細資料
ISBN:9787301042458叢書系列:北京大學物理學叢書規格:245頁/20x14cm/普通級/初版出版地:中國
本書分類:自然科普與應用科學>物理/化學
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