电磁学与电动力学

电磁学与电动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学
作者:刘金英//陈银华//赵叔平//尤峻汉//朱俊杰等
出品人:
页数:476
译者:
出版时间:2005-10
价格:48.00元
装帧:
isbn号码:9787030154972
丛书系列:物理学大题典
图书标签:
  • 电磁学与电动力学
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具体描述

《电磁学与电动力学》(2)是丛书中的一本,《物理大题典》是一套大型工具性、综合性物理解丛书。丛书内容涵盖综合性大学全部本科物理学内容:从普通物理的力学、热学、光学、电学、近代物理到“四大力学”,以及原子核物理、粒子物理、凝聚态物理、等离子体物理、天体物理、激光物理、量子光学、量子信息等。内容新颖、注重物理、注重学科交叉、注重与科研结合。

  《电磁学与电动力学》卷包括静电学、静磁场和似稳电磁场、电路分析、电磁波的传播、电磁波的辐射、相对论电动力学,以及电磁场与介质相互作用等内容。

  丛书可作为物理类本科生的学习辅导用书、研究生的入学考试参考书和各类高校物理教师的教学参考书。

《光之轨迹:宇宙的能量脉动》 内容概要: 《光之轨迹:宇宙的能量脉动》是一部旨在探索自然界中最基本、最深刻的两种力量——电与磁——如何编织出我们所见的宇宙的宏伟画卷。本书并非枯燥的物理定律堆砌,而是一场穿越时空、洞察微观粒子到宏观天体的壮丽旅程。我们将从古老的哲学思辨出发,循序渐进地揭示电荷的本质、磁场的奥秘,以及它们之间如何如同孪生兄弟般相互依存、相互转化。 全书以一种叙事性的方式展开,将抽象的物理概念转化为生动形象的图景。我们首先会从古希腊人对琥珀摩擦产生吸引力的惊奇中拉开序幕,追溯人类对电现象最初的认知。接着,我们将深入到原子内部,探究电子的运动如何产生电荷,以及静电力的作用原理。牛顿力学为我们理解物质间的相互作用提供了框架,而电荷之间的库仑定律则揭示了它们在空间中的舞蹈。本书将详细阐述电场的概念,如何用电场线形象地描绘电荷周围的空间效应,以及电势与电势能如何衡量电场对物体做功的能力。 从静态的电场,我们自然而然地进入动态的电流世界。电流并非只是简单的电荷流动,它背后蕴含着能量的传输与转化。本书将深入探讨欧姆定律,解释电阻为何会阻碍电流的流动,以及功率如何衡量电流做功的快慢。我们会穿越导线,观察电流在电路中产生的焦耳热,以及在电解液中发生的化学反应。同时,磁场的出现,尤其是恒定磁场,也将成为我们探索的重要内容。指南针为何能指向北方?磁铁的南北极性如何相互作用?这些看似寻常的现象,背后都有着深刻的物理规律。 本书的独特之处在于,它将电与磁紧密地联系起来,揭示了它们之间不可分割的联系。法拉第的电磁感应定律将是本书的一个重要转折点。我们将一同见证,变化的磁场如何能够“点燃”电流,从而为现代社会的电力供应奠定基础。发电机、变压器等日常生活中息息相关的设备,其原理都将在本书中得到清晰的剖析。反之,流动的电荷(电流)也会产生磁场,安培定律便是这一现象的精确描述。环形电流、直线电流产生的磁场模型将帮助我们理解电流与磁场之间的“因果”关系。 然而,我们不会止步于宏观的电磁现象。为了更深入地理解这些力量的本质,《光之轨迹》将带领读者一同进入微观世界。量子力学的视角将为我们揭示电荷的量子化特性,以及电磁相互作用在粒子层面上的表现。光子——电磁波的最小单位——的发现,更是将电与磁的统一推向了极致。爱因斯坦的光电效应等实验将展示光作为一种能量粒子的双重性质,以及它在量子世界的奇妙表现。 本书将重点探讨电磁波的传播。从最早的无线电波到我们今天习以为常的可见光、X射线、伽马射线,这些不同频率和波长的电磁波,本质上都是电场和磁场在空间中的周期性传播。我们会详细解析电磁波的产生机制,以及它们如何携带信息和能量穿越宇宙。从无线通信到天文学观测,电磁波无处不在,它们是宇宙的信使,记录着恒星的诞生与消亡,揭示着星系的演化。 《光之轨迹》并非局限于理论推演,它将大量引用历史上重要的实验和发现,讲述那些伟大的科学家们如何通过观察、实验和不懈的努力,一步步揭开电磁世界的面纱。从富兰克林的风筝实验到麦克斯韦方程组的建立,这些故事将赋予冰冷的科学知识以温度和人性的光辉。我们将学习如何思考科学问题,如何设计实验,以及如何从看似杂乱的现象中提炼出普适的规律。 本书的章节设置逻辑清晰,环环相扣。从静电学的基础,到稳恒磁场,再到电磁感应和电磁波,每一部分都建立在前一部分的基础上,逐步深入。在探讨理论的同时,书中也会穿插大量的生活实例和应用场景,例如电动机的工作原理、微波炉的加热机制、核磁共振成像技术等,让读者深刻体会电磁学在现代科技和社会发展中的关键作用。 对于初学者而言,《光之轨迹》将提供一个易于理解的入门途径,通过生动的比喻和形象的插图,帮助他们建立起对电磁学的初步认知。而对于有一定基础的读者,本书将提供更深层次的探讨,触及一些前沿性的概念和研究方向,激发他们进一步探索的兴趣。本书旨在培养读者的科学思维能力,让他们能够用电磁学的视角去观察和理解周围的世界,认识到宇宙的和谐与统一。 本书的最后部分,还将简要展望电磁学未来的发展方向,例如新能源技术中的电磁应用,以及在天体物理和粒子物理研究中的前沿课题。通过这本书,我们希望读者能够领略到电与磁的无穷魅力,感受到科学探索的艰辛与乐趣,并认识到这些看不见的力量是如何塑造了我们生活的方方面面,以及它们如何继续引领着人类走向更远的未来。 《光之轨迹:宇宙的能量脉动》是一次对宇宙最 fundamental 力量的深度巡礼,是一次激发好奇心、点燃智慧的阅读体验。它将带领读者穿越理论的迷雾,抵达对自然界深刻理解的彼岸。

作者简介

目录信息

前言题意要览第1章静电学第2章 静磁场和似稳电磁场第3章 电路分析第4章 电磁波的传播第5章 电磁波的辐射第6章 相对论电动力学第7章 电磁场与介质相互作用
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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读完这本书的第三章,我感觉自己的大脑仿佛被一股强大的电流穿透了,那种感觉很奇妙。这本书的行文风格非常“老派”,它不像现在很多教材那样充斥着大量的彩色图示和生动的生活实例来辅助理解,它完全依赖于纯粹的数学逻辑来构建起整个电磁世界的宏伟大厦。我记得其中有一段对坡印廷(Poynting)矢量和能量流的讨论,作者用了将近十页的篇幅来论证电磁场中能量传输的守恒性,每一步的数学推导都如同精密的钟表齿轮咬合,无懈可击。我读到一些关于电磁波在不同介质中传播的章节时,深感其深度远超我的预期。它不仅介绍了基本的反射和折射定律,更深入到菲涅尔方程的推导,甚至还涉及了表面等离子体激元的初步概念。这种处理方式,使得这本书的知识体系极其完整和自洽,每一个章节都是建立在前一章坚实基础之上的。缺点也很明显:阅读体验上略显枯燥,如果不是带着明确的学习目标,很容易在密集的公式和文字中迷失方向。我甚至得时不时地暂停下来,回顾一下之前学过的傅里叶分析和复数运算,才能跟上作者的思路。这本书更像是为未来的研究者准备的入门砖,而非轻松的科普读物。

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这本书的封面设计得非常朴实,甚至有些沉闷,黑白为主的配色让人感觉这应该是一本非常学术、内容硬核的专业著作。我本来是想找一本能帮我巩固基础概念的书,但翻开目录后,立刻感觉到这可能是一次“硬仗”。首先映入眼帘的是那些熟悉的术语——麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式,拉格朗日量和哈密顿量在电磁场理论中的应用。作者显然没有打算对初学者手下留情,每一个概念都直接切入核心,没有过多铺垫。比如,在谈到矢量势和标量势时,推导过程之详细令人咋舌,每一个向量代数的变换都写得清清楚楚,仿佛生怕读者漏掉一个 $ abla cdot mathbf{B} = 0$ 的推导步骤。不过,也正因为这种近乎苛刻的严谨性,当我真正开始沉下心来跟着演算时,那些原本模糊不清的边界条件和高斯定理的应用场景,都变得清晰起来。这本书的难度绝不是那种“读起来很舒服”的类型,它更像是一份需要你全神贯注、甚至准备好草稿纸和笔才能啃下来的“硬菜”。我尤其欣赏它对边界条件处理的系统性,从导电体到介质界面,每一种情况下的电磁场行为变化都被剖析得淋漓尽致。对于那些想在理论层面深挖电磁现象本质的人来说,这无疑是一座宝库,但对于只是想应付期末考试的学生来说,可能需要非常多的毅力才能坚持读完。

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我必须承认,这本书的习题设置是它最“致命”也最有价值的一部分。与其他教材中那些只需要代入数字就能得到答案的练习题不同,这本书的许多习题都是开放性的,甚至是开放给未来研究的思考题。例如,在讨论电磁波辐射时,书中不仅要求计算偶极子的辐射功率,还要求分析在高斯波包近似下,辐射场的远场行为与波包形状的关系。这种鼓励深入思考的设置,迫使你不能只是停留在会“解题”的层面,而必须真正理解物理原理的深层含义。我记得有几道关于电磁场在复杂介质中传播的习题,涉及到勒让德多项式和球谐函数,解起来简直是噩梦,但每解完一道,那种成就感是无以言表的。这本书的价值,不在于你读了多少页,而在于你真正“消化”了多少道习题。它更像是一位严厉的导师,不断地向你提出挑战,而不是一个和蔼的向导,为你铺好所有道路。因此,我强烈推荐给那些志在科研领域,不惧怕复杂数学工具的同学,这本书绝对能为你打下坚不可摧的理论基础。

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这本书的排版和印刷质量倒是中规中矩,属于那种典型的理工科教材风格,纸张略厚,字迹清晰,但装帧设计上毫无美感可言。然而,真正让我感到困惑的是,书中对“电磁场”这个概念的定义和哲学思考部分相对薄弱。它几乎是跳过了对电荷、场源等基本概念的深入探讨,直接假设读者已经完全接受了场论的观点。比如,在介绍场的概念时,篇幅非常少,重点完全放在了如何用数学工具描述和计算场。这造成了一种结果:我能非常熟练地计算出电磁波的能量流和动量,能熟练地运用拉莫尔公式计算加速电荷的辐射,但我对于“场”这个物理实体本身,在哲学层面的理解并没有得到太多启发。对比一些更侧重物理图像构建的教材,这本书在“为什么是场?”、“场的物理实在性是什么?”这类问题上显得有些回避。它更像是一本“电磁场计算手册”的高级版本,而非一本完整的“电磁学原理”教科书。如果你是那种喜欢追本溯源、探讨物理基本概念的读者,你可能会觉得这本书在某些关键的“意义”层面有所欠缺,需要搭配其他更具哲学思辨性的著作一同阅读。

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这本书最让我印象深刻的地方,在于它对相对论和电磁学的融合处理。当我翻到关于电磁场协变性的章节时,我几乎是屏住呼吸读完的。作者没有采用那种“先学完经典电磁学,再学狭义相对论,最后再把两者揉合”的传统路径,而是很早就将洛伦兹变换引入到对电场和磁场相互转换的讨论中。这种“电磁场张量”的引入,虽然在数学上要求读者具备一定的张量分析基础,但一旦理解,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。它将原本看起来有些零散的电场和磁场定律,统一在一个更深刻、更对称的物理图像之下。书中关于电磁场在不同惯性系下变换的例子非常巧妙,比如一个静止的点电荷在另一个参照系中如何产生磁场。这种视角上的提升,极大地改变了我对电磁现象的固有看法。不过,对于那些只接触过基础麦克斯韦方程组的读者来说,这部分内容可能会构成一个相当大的知识鸿沟,需要付出额外的努力去补习背景知识。总体而言,这本书的深度和广度都非常出色,它真正做到了“电磁学”与“电动力学”的无缝衔接。

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刷题必备

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刷题必备

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听说出新版了(纪念土科60周年)

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刷题全看他。刷题也是很必要的,不知为何大学很多老师鄙视刷题这一行为。很好的类比: 不能只盯着高楼大厦,总要花时间去建造下水管道。不过解答中有不少错误,需注意。

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刷题典!考科大!把妹子! 结果刷完了也没把到妹子...

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