Andrew+Zangwill
電動力學是一門處理電荷與電磁場之間相互作用的基本理論。通常所謂的經(jīng)典電動力學,僅限于描寫宏觀可觀測的電磁現(xiàn)象,它于19世紀后半葉被證明為麥克斯韋方程組所描述。費曼在他的著名物理學講義中有一句名言:“從現(xiàn)在起一萬年都不會有人懷疑,麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電動力學規(guī)律被公認為19世紀的一個最重要的事件?!睙o論這一說法是否能夠得到證實,麥克斯韋取得的偉大成就對于科學發(fā)展史、人類的生產與生活乃至物理學的未來的確都做出了偉大貢獻。這正是電動力學與經(jīng)典力學、統(tǒng)計力學和量子力學一起在物理學核心課程中占有永久位置的根本原因。而在這四門課程中,本書作者認為電動力學最具挑戰(zhàn)性。原因之一是它對矢量分析與偏微分方程的數(shù)學知識有著更高的要求,而原因之二是求解電動力學問題缺少普適算法而帶來困難。當前能夠見到的電動力學教材為數(shù)眾多,各有自己的獨特風格、反映作者本人的個人偏愛。從教學角度出發(fā),作者認為找到容易被理解和接受并能吸收最新成果的合適教材并非易事。
本書名為現(xiàn)代電動力學,它以希望深化對電磁學的理解而數(shù)學水平又不太低的研究生為讀者對象??紤]到它既可作為課堂教學用書,又可作為對廣泛讀者有用的參考書,作者認為,它與專著相反,應該涵蓋學生們必須知道的一切,而不是作者應當知道的一切。但物理學家們對于“學生們必須知道的一切”極少有共識,一般來講,除了大學教程中所出現(xiàn)的一些核心內容之外,對于研究生課程的講義的內容往往依賴于作者的研究工作背景。本書作者打算在適當?shù)钠率贡緯羞h遠超過兩個學期課程所需的材料,以適應根據(jù)不同的要求選擇教學內容。
本書書名中的“現(xiàn)代”并不意味著使用特殊的“現(xiàn)代”數(shù)學方法,而是指它包括了近幾十年來引人關注的新發(fā)展起來的一些重要論題,為此不惜忽略掉或者僅僅略微提及一般教科書中一些熟悉的論題。為了幫助讀者學習,本書提供大約120個完全解出的例題。此外,各章后面總共有近600個課后作業(yè)題,這些題目中有一些屬于大學生水平的技巧性題目,而有一些是直接取自研究文獻中具有挑戰(zhàn)性的問題。
學生在讀懂課文的幫助下積極地完成這些習題能為自己打下良好的基礎。
全書內容共分成24章:1.數(shù)學預備知識; 2.麥克斯韋方程;3.靜電學; 4.電多極矩; 5.導體; 6.電介質; 7.拉普拉斯方程; 8.泊松方程;9, 穩(wěn)恒電流; 10.靜磁學;11.磁多極距;12.磁力和磁能;13.磁性物質; 14.動力學的和準靜態(tài)場; 15.一般電磁場; 16.真空中的波;17.簡單物質中的波;18.色散物質中的波; 19.導波和約束波;20.推遲和輻射; 21.散射和衍射; 22.狹義相對論;23.運動電荷的場; 24.拉格朗日和哈密頓方法。
書末有4個附錄: A.重要的符號表; B.高斯單位; C.特殊函數(shù);D.狹義相對論中負號的處理。
本書的寫作風格和豐富的內容以及作者深刻的理解力和洞察力使得本書出版后立即得到了許多相關專家、學者的好評,認為這是一部難得的研究生用教科書,而且必將成為一部經(jīng)典電動力學新的、優(yōu)秀的經(jīng)典教材。
丁亦兵,教授
(中國科學院大學)
Ding Yibing, Professor
(University of CAS)endprint