芝加哥大学物理学讲义：电动力学讲义 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

这是一本研究生水平的电动力学讲义，对电动力学进行了简洁、紧凑但完整的阐述。从麦克斯韦方程组的物理基础开始，然后转向静电学、静磁学、非相对论经典辐射理论、狭义相对论、电磁场的拉格朗日表述、相对论辐射理论，最后是专题章节（多极矩、轫致辐射、磁流体动力学、宇宙大爆炸的回声、黑洞的偏振辐射等）。作者在书中将数学与物理现象联系起来，帮助读者建立直觉。作者在教授内容时会避免不必要的数学细节，更注重公式的物理内涵，并教导读者应该如何深入思考和提出论点。本书讲述非常清晰，使读者不会被无关紧要的信息所困扰。本书可以与传统的电动力学教材共同使用，作为研究生或高年级本科生学习时极佳的补充教材；也可以作为一部提纲挈领的电动力学总结指南供相关的物理研究者平时查阅，成为有用的案头参考书。

Preface

1. Introduction

1.1. The Physical Basis of Maxwell’s Equations

1.2. Maxwell’s Equations in Matter

1.3. The Mathematical Structure of Electrodynamics

1.3.1. Electrostatic Phenomena

1.3.2. Magnetostatic Phenomena

1.3.3. Wave Phenomena

1.3.4. The General Case

1.3.5. The Mathematical Apparatus

2. Time-Independent Fields

2.1. Electrostatics

2.1.1. Method 1: Guesses and Symmetries

2.1.2. Method 2: The Green Function

2.1.3. Expansions with Orthonormal Functions

2.2. Magnetostatics

2.2.1. Method 1: The Magnetic Scalar Potential

2.2.2. Method 2: The Magnetic Vector Potential

2.2.3. Method 3: Hard Ferromagnets

3. General Properties of Maxwell’s Equations

3.1. Time-Varying Fields

3.2. The Time-Dependent Green Function

3.3. Conservation Laws

3.3.1. Field Energy Density and Poynting’s Theorem

3.3.2. Conservation of Linear Momentum

3.3.3. The Maxwell Stress Tensor

3.3.4. Conservation of Angular Momentum

4. Electromagnetic Waves and Radiation

4.1. Electromagnetic Waves

4.2. Polarization and Stokes Parameters

4.3. Reflection and Refraction

4.4. Time Harmonic Fields in Matter

4.5. Wave Guides

4.6. Radiation

4.6.1. Point Currents and Liénard-Wiechert Potentials

4.6.2. The Radiation Fields

4.6.3. Simple Radiating Systems

5. The Need for the Special Theory of Relativity

5.1. Basic Principles and Transformations

5.2. Mathematical Structure of Four-Dimensional Spacetime

5.3. Lorentz Transformation Properties of Physical Quantities

5.4. Lorentz Transformation of Macroscopic Electrodynamics

5.5. Stress-Energy Momentum Tensor and Conservation Laws

6. The Lagrangian Formulation of Electrodynamics

6.1. Action Principles in Classical Field Theories

6.2. Relativistic Lagrangians of Point-Charge Motions

6.3. The Field Lagrangian

6.4. Invariances and Conservation Laws (Noether’s Theorem)

7. Relativistic Treatment of Radiation

7.1. The Green Function in Four-Dimensional Spacetime

7.2. Liénard-Wiechert Potentials and Fields for a Point Charge

7.3. Angular Distribution of the Emitted Radiation

7.4. Bremsstrahlung Radiation

7.5. Radiative Motions of a Point Charge

7.6. Radiation Damping and the Relativistic Lorentz-Dirac Equation

8. Special Topics

8.1. Time-Independent Multipole Fields

8.2. Multiple Expansion of Time-Dependent Fields

8.3. Collisions between Charged Particles

8.4. Magnetohydrodynamics

8.5. Alfvén Waves and Particle Acceleration

8.6. Synchrotron Emission

8.7. Echoes of the Big Bang

8.8. Cosmic Superluminal Sources

8.9. Polarized Radiation from the Black Hole at the Galactic Center

References

Index

弗尔维奥·梅利亚（Fulvio Melia）是美籍意大利裔天体物理学家和宇宙学家，亚利桑那大学教授。他博士毕业于美国麻省理工学院，后在芝加哥大学进行博士后研究。他曾获得过美国总统青年研究奖（Presidential Young Investigator Award）和斯隆研究奖（Sloan Research Fellowship）。他著有多种教材与科普图书，获得过2003年美国图书馆协会的杰出学术图书奖（Outstanding Academic Books），2005年天文杂志（Astronomy）评选的年度最佳天文图书奖（The Year's Best Astronomy Books）和2009年美国出版协会的学术卓越奖（The PROSE Award）。梅利亚教授还是芝加哥大学出版社理论天体物理学书系的主编。

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书籍介绍

这是一本研究生水平的电动力学讲义，对电动力学进行了简洁、紧凑但完整的阐述。从麦克斯韦方程组的物理基础开始，然后转向静电学、静磁学、非相对论经典辐射理论、狭义相对论、电磁场的拉格朗日表述、相对论辐射理论，最后是专题章节（多极矩、轫致辐射、磁流体动力学、宇宙大爆炸的回声、黑洞的偏振辐射等）。作者在书中将数学与物理现象联系起来，帮助读者建立直觉。作者在教授内容时会避免不必要的数学细节，更注重公式的物理内涵，并教导读者应该如何深入思考和提出论点。本书讲述非常清晰，使读者不会被无关紧要的信息所困扰。本书可以与传统的电动力学教材共同使用，作为研究生或高年级本科生学习时极佳的补充教材；也可以作为一部提纲挈领的电动力学总结指南供相关的物理研究者平时查阅，成为有用的案头参考书。