电动力学概论 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:中国科学技术大学出版社

作者:李书民

出品人:

页数:339

译者:

出版时间:2010-5

价格:38.00元

装帧:平装

isbn号码:9787312026744

丛书系列:

图书标签:

物理學
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具体描述

《电动力学概论》根据作者在中国科学技术大学讲授电动力学的讲义整理而成，通过比较自然的逻辑体系和简单易记的符号系统，全面系统地介绍了经典电动力学的内容和方法，突出了理论物理教材简洁、优美、严谨的特色。全书共分8章：电磁现象的基本规律、静电场、静磁场、似稳场、电磁波的传播、电磁波的辐射、狭义相对论、带电粒子与电磁场的相互作用。

《电动力学概论》尽量完整地给出了公式的推导和结论的证明，每章配有较丰富的例题与习题，适合综合性大学和师范院校物理类专业师生及有关专业研究人员与工程师阅读。

宏伟与微观的交响：探索经典物理的基石本书旨在为读者呈现一个关于结构、运动与相互作用的宏大图景，它专注于解析物质世界在宏观尺度下的基本规律，并以此为基石，探究更深层次的物理现象。我们避开了对特定学科术语的简单罗列，转而深入剖析物理学思想的演进脉络，以及它们如何塑造了我们对宇宙的理解。第一部分：秩序的建立——力与场的概念革新本书的开篇聚焦于人类理解自然界运动的早期尝试及其演变。我们追溯了牛顿力学的辉煌成就，不仅仅是对运动定律的复述，更重要的是理解其哲学基础——绝对时空观的建立及其在行星尺度上的精确描述。然而，随着观测精度的提高，牛顿理论在处理高速运动和引力传播时间滞后问题时的局限性逐渐显现。随后，我们转向对“力”的本质更深层次的探究。引力理论的演进是核心内容之一。从点质量之间的瞬时作用，到场概念的引入，这一转变标志着物理学从纯粹的力学描述向更抽象、更普遍的场论的过渡。我们详细阐述了如何通过势能的概念来描述保守力的做功能力，并如何利用拉格朗日和哈密顿力学的框架，将系统的动力学描述提升到能量和约束条件的层面。这两种表述方式，以其简洁和普适性，不仅统一了经典力学中的各种分支，更为现代物理学（如量子场论）的建立奠定了形式上的基础。我们投入大量篇幅讨论连续介质力学，这是处理大量粒子集体行为的桥梁。流体力学的基本方程组——纳维-斯托克斯方程的推导过程，展现了质量守恒、动量守恒在复杂流场中的具体体现。我们分析了层流与湍流的本质区别，以及伯努利原理在实际工程问题中的应用和适用范围。同样，弹性理论和粘弹性理论也被引入，用以描述固体材料在受力下的形变与恢复特性。这部分内容强调了数学工具（如张量分析和偏微分方程）在将基本物理原理转化为可计算模型中的关键作用。第二部分：波动与对称——信息传递的机制世界不仅由静止的物质构成，也充满了传递能量和信息的波动现象。本书的第二部分致力于阐释波动理论的普适性，并探讨波的产生、传播与相互作用。我们从最基础的机械波（如声波和水波）出发，分析了叠加原理在描述复杂波形中的核心地位。对波动的深入理解需要依赖于傅里叶分析，本书详细介绍了如何利用傅里叶级数和积分将任何复杂的时空信号分解为简单的简谐波分量，这是信号处理和光谱分析的基石。随后，我们进入一个更加抽象但至关重要的领域——场论的几何化视角。我们讨论了对称性在物理定律中的深刻意义。从空间平移和旋转的对称性引出守恒定律（能量、动量、角动量），这一联系是物理学中最深刻的洞察之一。我们随后将这种对称性的思想扩展到描述信息传播的介质，即场。重点探讨了波动方程在不同物理情境下的表现，例如在声学中的应用，以及在光学中的初步展现。我们强调，无论是机械波还是电磁波，描述它们的数学结构具有惊人的相似性，这暗示着自然界存在着更深层的统一规律。第三部分：热力学的必然性与统计视角物质的宏观性质，如温度、压力和熵，无法仅凭单个粒子的运动来完全描述。第三部分将焦点转向统计物理，这是连接微观世界（粒子随机运动）与宏观世界（可观测的热力学量）的桥梁。本书系统地介绍了热力学三大定律及其推论。我们不满足于对定律的记忆，而是深入探讨熵的概念——这一描述系统无序程度和不可逆过程的物理量。我们阐述了热力学第二定律的统计力学解释，即系统倾向于最大概率的状态，这为不可逆性提供了坚实的概率基础。我们详细对比了玻尔兹曼统计（适用于稀薄气体）和费米-狄拉克统计以及玻色-爱因斯坦统计（适用于量子系统）。通过这些统计方法，我们可以从分子动理论出发，推导出宏观气体定律，解释比热容的变化，并理解物质在不同温度下的相变现象。例如，对黑体辐射的研究，如何通过普朗克对能量量子化的假设，最终突破了经典物理的限制，为量子力学的诞生埋下了伏笔。结论：跨越尺度的统一性全书的论述线索围绕着物理学的统一化趋势展开：从力学到场论，从宏观连续体到微观统计，再到对称性在不同领域中的体现。我们所构建的知识体系，是一套强大的工具集，用于描述和预测从行星轨道到材料内部结构，再到能量转化效率的各种自然现象。阅读本书，读者将体验到物理学如何通过严谨的数学语言，揭示出支配我们宇宙的基本秩序与内在美感。这是一场关于结构、运动、能量与信息的深刻探索，旨在培养读者独立分析复杂物理问题的能力。

作者简介

目录信息

前言第1章电磁现象的基本规律 1.1 麦克斯韦方程组 1.1.1 电荷与电流 1.1.2 电荷的电场 1.1.3 电流的磁场 1.1.4 电磁感应 1.1.5 麦克斯韦方程组与洛仑兹力公式 1.2 电磁场的能量、动量与角动量 1.2.1 电磁场的能量与能流 1.2.2 电磁场的动量与动量流 1.2.3 电磁场的角动量与角动量流 1.3 介质的电磁性质 1.3.1 介质的极化 1.3.2 介质的磁化 1.3.3 介质中的麦克斯韦方程组 1.3.4 电磁场边值关系 1.3.5 介质中电磁场的能量、动量和角动量 1.4 矢势、标势与电磁规范习题1第2章静电场 2.1 电介质静电学 2.1.1 静电场方程和边值关系 2.1.2 静电场的能量 2.2 导体静电学 2.2.1 导体静电系统 2.2.2 电势系数与电容系数 2.3 静电边值问题 2.3.1 分离变量法 2.3.2 电像法 2.3.3 格林函数法 2.4 电多极矩 2.4.1 电势的多极展开与电多极矩 2.4.2 电多极矩同外电场的相互作用习题2第3章静磁场 3.1 稳恒电流分布与静磁场 3.1.1 稳恒电流分布与场方程 3.1.2 稳恒电流体系的电场与电荷 3.1.3 稳恒电流体系的磁场 3.2 静磁场的边值问题 3.2.1 矢势法 3.2.2 磁标势法 3.2.3* 磁像法 3.3 磁多极矩 3.3.1 矢势的多极展开与磁多极矩 3.3.2 磁矩在外磁场中的能量 3.3.3 磁矩在外磁场中所受的力和力矩习题3第4章* 似稳场 4.1 似稳近似与似稳场 4.1.1 似稳条件 4.1.2 似稳场方程，场的扩散 4.2 趋肤效应 4.3 似稳电路习题4第5章电磁波的传播 5.1 电磁波在绝缘介质中的传播 5.1.1 波动方程与平面波解 5.1.2 电磁波的能量、动量与角动量 5.1.3 电磁波的偏振 5.1.4 波包 5.2 电磁波在绝缘介质界面上的反射与折射 5.2.1 反射折射定律 5.2.2 菲涅耳公式 5.2.3 反射与透射系数 5.2.4 全反射 5.3 电磁波在导电介质中的传播 5.3.1 导体内的自由电荷分布 5.3.2 导体内的电磁波，复介电常数与复波矢 5.3.3 电磁波在金属表面的反射与折射 5.4* 介质的色散 5.5 波导管 5.5.1 波导管中的电磁波 5.5.2 波导中的能流 5.5.3* 多连通截面波导 5.6 谐振腔 5.7* 电磁波在等离子体中的传播 5.7.1 等离子体的基本性质 5.7.2 电磁波在等离子体中的传播习题5第6章电磁波的辐射 6.1 推迟势 6.1.1 推迟势 6.1.2 天线辐射 6.2 多极辐射 6.2.1 电偶极辐射 6.2.2 电四极辐射与磁偶极辐射 6.3 电磁波的衍射 6.3.1 基尔霍夫公式 6.3.2 小孔衍射习题6第7章狭义相对论 7.1 狭义相对论基础 7.1.1 狭义相对论的基本原理 7.1.2 洛仑兹变换 7.1.3 速度变换公式 7.1.4 相对论的时空效应 7.2 四维正交变换与四维张量 7.2.1 四维正交变换 7.2.2* 托马斯进动 7.2.3 四维张量及其运算 7.3 相对论力学 7.3.1 四维速度与四维加速度 7.3.2 四维动量与质点运动方程 7.3.3 运动定理 7.3.4 相对论力学的拉格朗日表述与哈密顿表述 7.4 相对论电动力学 7.4.1 四维电流密度与四维势 7.4.2 电磁场张量与麦克斯韦方程组的协变形式 7.5* 经典场论 7.5.1 场的拉格朗日函数与哈密顿函数 7.5.2 诺埃瑟定理 7.5.3 电磁场的能动张量与角动量张量习题7第8章带电粒子与电磁场的相互作用 8.1 运动带电粒子的电磁辐射 8.1.1 李纳-维谢尔势 8.1.2 带电粒子的辐射场 8.1.3 辐射频谱 8.2* 切伦科夫辐射 8.3 带电粒子电磁场对粒子自身的反作用 8.3.1 电磁质量 8.3.2 辐射阻尼 8.3.3 谱线的自然宽度 8.4 电磁波的散射 8.4.1 自由电子对电磁波的散射 8.4.2 束缚电子对电磁波的散射 8.4.3 电磁波的吸收 8.4.4 稀薄气体的色散模型 8.4.5 经典电动力学的局限性习题8附录A 矢量与张量运算公式附录B δ函数及其性质附录C 球函数附录D 柱函数附录E 国际单位制和高斯单位制附录F 重要物理常数(国际单位制)索引主要参考书目
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的哲学意味和历史感贯穿始终，这让我这个对物理史颇有兴趣的读者感到非常满足。作者在介绍不同理论框架的建立时，总是不经意间透露出当时科学家的思维挣扎和理论的演进过程。比如，在讨论从库仑定律到高斯定律的推广时，书中清晰地勾勒出了早期物理学家是如何一步步摆脱“超距作用”的直觉，最终接受“场”作为物理实在的观念。这种叙事方式，使得原本枯燥的定律推导过程变得充满了人性和探索的张力。我尤其欣赏其中关于“位移电流”的讨论，作者详细描述了麦克斯韦如何通过电荷守恒的逻辑矛盾，天才般地预言了电磁波的存在，这种对科学发现过程的细致还原，远比单纯的公式展示更有启发性。虽然这本书的数学深度在某些章节可能不如一些专门的高级参考书，但它在“物理直觉”的培养上做得无与伦比。它教会我们，物理定律不仅仅是数学公式，它们是人类智慧在面对自然奥秘时留下的深刻印记。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和符号系统严谨到了令人发指的地步，这对于任何追求精确性的读者来说都是一种享受。作者对矢量符号、微分算子（$ abla$, $ abla cdot$, $ abla imes$）的使用规范统一，从始至终没有出现任何混淆或模糊不清的地方，这在很多同类书籍中是难以做到的。更难得的是，它对物理量单位和量纲的标注非常细致，尤其是在涉及国际单位制（SI）和高斯单位制（CGS）的切换讨论中，作者的处理方式既严谨又照顾到了不同背景读者的需求。在讨论电磁波的产生和辐射时，书中对“远场近似”和“近场”的区分讲解得非常到位，避免了读者在处理不同区域的电磁场时产生概念上的混乱。这本书更像是科学文献的典范，其逻辑的严密性和表达的精准性，使得任何一个公式推导都能被清晰地追溯到其最基本的公理假设。它教会我的不仅仅是电动力学的知识，更是一种严谨的科学思维模式和规范的数学表达习惯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的物理图像实在太迷人了，读起来简直像是在进行一次华丽的数学探险。作者的叙述方式非常巧妙，他没有急于抛出那些令人望而生畏的麦克斯韦方程组，而是循序渐进地构建起场的概念。我特别喜欢他处理静电学部分的方式，那种将电荷分布与势能之间细腻的相互作用层层剥开的讲解，让人感觉仿佛真的能“触摸”到电场线的流动。书中的例题设计得极为精妙，它们往往不是直接套公式，而是引导你去思考物理情境背后的深层逻辑。记得有一次我被一个关于导体边界条件的证明卡住了很久，但书里给出的几何论证方法，那种用对称性来大幅简化复杂计算的优雅，让我豁然开朗。这绝不是一本只适合应试的教材，它更像是一位资深教授在向你传授一种看待世界的独特视角——如何用矢量和微分的语言去描绘自然界中最基本的力量之一。全书的印刷质量和图示的清晰度也值得称赞，那些三维立体图的绘制，极大地帮助了空间想象力的构建，对于理解电磁波的传播方向和偏振特性至关重要。总而言之，它提供了一种对经典电磁学的深刻且富有美感的理解。

评分☆☆☆☆☆

我更侧重于从工程应用的角度来审视这本教材。尽管它是一本偏向理论基础的“概论”，但其在处理介质中的电磁场，尤其是电磁波在不同材料界面上的反射与折射问题时，展现出了惊人的实用性。作者在推导边界条件时，采用了非常清晰的“积分形式”与“微分形式”相对应的结构，这对于后续理解传输线理论和天线设计中的边界约束至关重要。书中关于坡印廷矢量（Poynting Vector）的介绍尤其到位，它不仅给出了能量流密度的数学表达式，更深入分析了其在有损耗介质中传播时的衰减特性，这对于射频电路的分析人员来说是直接可用的工具。虽然我期待书中能有更多关于数值方法（如FDTD）的入门介绍，但就经典理论的完备性而言，这本书已经足够出色。它为理解电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）等实际工程问题提供了坚实的理论基石，是我案头常备的工具书之一。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚接触电磁学课程的学生，坦白说，一开始我对这门课抱有极大的恐惧，总觉得它充满了抽象的符号和令人费解的微分算子。然而，拿起这本《电动力学概论》后，我的心才算安定下来。它的叙述风格极其务实和“接地气”。作者似乎非常了解初学者的难点，每引入一个新概念，都会先用生活中的类比或者非常直观的宏观现象来打个底子，然后再慢慢过渡到严格的数学推导。例如，在讲授法拉第电磁感应定律时，作者花了大量的篇幅来解释“通量”这个概念的物理意义，而不是直接扔出$ oint mathbf{E} cdot dmathbf{l} = -frac{dPhi_B}{dt} $。更重要的是，书中的习题难度分配合理，从基础的计算题到需要综合运用多个章节知识的思考题都有覆盖，确保了知识点的扎实掌握。虽然篇幅不薄，但阅读起来并不觉得拖沓，每一章的逻辑衔接都非常紧密，形成了一个坚实的知识链条。对于需要打好坚实基础的读者来说，这本书无疑是一个安全且可靠的起点，它极大地降低了初学电磁学的心理门槛。

评分☆☆☆☆☆