时代教育·国外高校优秀教材精选：电动力学导论（翻译版 原书第3版） 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《时代教育·国外高校优秀教材精选：电动力学导论（翻译版 原书第3版）》书译自美国著名物理教育家David J。 Griffiths教授所著的《Introduction to Electrodynamics》（第3版），是“时代教育·国外高校优秀教材精选”系列之一，其内容包含了我国大学本科电动力学的主要内容，也涵盖了部分电磁学的内容。本书以其丰富的内容、清晰的物理概念和新颖的叙述风格得到广泛好评，在世界范围内，被许多大学选为本科生电动力学课程的教材。
　　本书以清晰易懂的方式介绍经典电动力学的基本理论，主要包括电磁现象的普遍规律、静电场和静磁场、电磁波的传播和辐射、狭义相对论等。作者运用大量生动的实例讲述经典电动力学的基本概念、原理及解决问题的方法，将一些普通物理学中的电磁学知识作为起点，由浅入深地介绍电动力学，使本书易读、易懂。另外，书中配有大量习题，以帮助读者理解课程内容，掌握解决实际问题的方法，扩大知识面。
　　本书可作为高等学校物理专业以及其他相关专业电动力学的基础教材，也可供有关专业教师、科研人员和工程技术人员参考。

内页插图

目录

作者序
关于本书
第1章 矢量分析
1.1 矢量代数
1.1.1 矢量操作
1.1.2 矢量代数：分量形式
1.1.3 三重积
1.1.4 位置、位移与间隔矢量
1.1.5 矢量变换
1.2 微分运算
1.2.1 普通导数
1.2.2 梯度
1.2.3 算子
1.2.4 散度
1.2.5 旋度
1.2.6 积规则
1.2.7二阶微分
1.3 积分运算
1.3.1 线、面和体积分
1.3.2 微积分的基本定理
1.3.3 有关梯度的基本定理
1.3.4 有关散度的基本定理
1.3.5 有关旋度的基本定理
1.3.6 分部积分
1.4 曲线坐标系
1.4.1 球坐标系
1.4.2 柱坐标系
1.5 狄拉克δ函数
1.5.1 /r2的散度
1.5.2 一维狄拉克δ函数
1.5.3 三维δ函数
1.6 矢量场理论
1.6.1 亥姆霍兹定理
1.6.2 势函数
第2章 静电学
2.1 电场
2.1.1 引言
2.1.2 库仑定律
2.1.3 电场
2.1.4 连续分布电荷
2.2 静电场的散度和旋度
2.2.1 电场线、电场强度通量和高斯定理
2.2.2 E的散度
2.2.3 高斯定理的应用
2.2.4 E的旋度
2.3 电势
2.3.1 电势的概念
2.3.2 有关势的评注
2.3.3 泊松方程和拉普拉斯方程
2.3.4 局域电荷分布的电势
2.3.5 总结静电场的边界条件
2.4 静电场的能量与做功
2.4.1 移动电荷所需做的功
2.4.2 点电荷分布的能量
2.4.3 连续电荷分布的能量
2.4.4 有关静电场能量的评注
2.5 导体
2.5.1 基本性质
2.5.2 诱导电荷
2.5.3 表面电荷和导体受到的力
2.5.4 电容
第3章 特殊技术
3.1 拉普拉斯方程
3.1.1 引言
3.1.2 一维拉普拉斯方程
3.1.3 二维拉普拉斯方程
3.1.4 三维拉普拉斯方程
3.1.5 边界条件和唯一性定理
3.1.6 导体和第二唯一性定理
3.2 镜像法
3.2.1 典型镜像问题
3.2.2 诱导表面电荷
3.2.3 力和能量
3.2.4 其他镜像问题
3.3 分离变量法
3.3.1 直角坐标
3.3.2 球坐标
3.4 多极展开
3.4.1 远距离处的近似电势
3.4.2 单极项和偶极项
3.4.3 多极展开中的坐标原点
3.4.4 偶极子的电场
第4章 物质中的电场
4.1 极化
4.1.1 电介质
4.1.2 诱导偶极子
4.1.3 极化分子的排列
4.1.4 极化强度
4.2 极化物体的电场
4.2.1 束缚电荷
4.2.2 束缚电荷的物理解释
4.2.3 电介质内部的电场
4.3 电位移矢量
4.3.1 有电介质时的高斯定理
4.3.2 易误解的类似性
4.3.3 边界条件
4.4 线性电介质
4.4.1 电极化率、介电常数和相对介电常数
4.4.2 线性电介质的边界值问题
4.4.3 介电系统的能量
4.4.4 作用在电介质上的力
第5章 静磁学
5.1 洛伦兹力定律
5.1.1 磁场
5.1.2 磁力
5.1.3 电流
5.2 毕奥�踩�伐尔定律
5.2.1 稳恒电流
5.2.2 稳恒电流的磁场
5.3 B的散度与旋度
5.3.1 直线电流
5.3.2 B的散度与旋度
5.3.3 安培定理的应用
5.3.4 静磁学与静电学的比较
5.4 磁矢势
5.4.1 矢势
5.4.2 总结静磁学的边界条件
5.4.3 矢势的多极展开
第6章 物质中的磁场
6.1 磁化
6.1.1 抗磁体、顺磁体和铁磁体
6.1.2 作用在磁偶极子上的力和力矩
6.1.3 磁场对原子轨道的效应
6.1.4 磁化强度
6.2 磁化物体的磁场
6.2.1 束缚电流
6.2.2 束缚电流的物理解释
6.2.3 介质内的磁场
6.3 辅助场H
6.3.1 磁介质中的安培定理
6.3.2 易误解的类似性
6.3.3 边界条件
6.4 线性与非线性介质
6.4.1 磁化率与磁导率
6.4.2 铁磁性
第7章 电动力学
7.1 电动势
7.1.1 欧姆定律
7.1.2 电动势
7.1.3 动生电动势
7.2 电磁感应
7.2.1 法拉第定律
7.2.2 感应电场
7.2.3 电感
7.2.4 磁场的能量
7.3 麦克斯韦方程组
7.3.1 麦克斯韦之前的电动力学
7.3.2 麦克斯韦如何修改安培定理
7.3.3 麦克斯韦方程组
7.3.4 磁荷
7.3.5 介质中的麦克斯韦方程组
7.3.6 边界条件
第8章 守恒定律
8.1 电荷和能量
8.1.1 连续性方程
8.1.2 坡印廷定理
8.2 动量
8.2.1 电动力学中的牛顿第三定律
8.2.2 麦克斯韦应力张量
8.2.3 动量守恒
8.2.4 角动量
第9章 电磁波
9.1 一维波
9.1.1 波方程
9.1.2 正弦波
9.1.3 边界条件：反射与透射
9.1.4 偏振
9.2 真空中的电磁波
9.2.1 E与B的波方程
9.2.2 单色平面波
9.2.3 电磁波的能量与动量
9.3 物质中的电磁波
9.3.1 在线性介质中的传播
9.3.2 垂直入射时的反射与透射
9.3.3 倾斜入射时的反射与透射
9.4 吸收与色散
9.4.1 导体中的电磁波
9.4.2 导体表面的反射
9.4.3 介电常数对频率的依赖
9.5 波导
9.5.1 波导
9.5.2 矩形波导中的TE波
9.5.3 共轴传输线
第10章 势和场
10.1 势表述
10.1.1 标势与矢势
10.1.2 规范变换
10.1.3 库仑规范与洛伦兹*规范
10.2 连续分布
10.2.1 推迟势
10.2.2 杰斐缅柯方程
10.3 点电荷
10.3.1 李纳�参�谢尔势
10.3.2 运动点电荷的场
第11章 辐射
11.1 偶极辐射
11.1.1 辐射的定义
11.1.2 电偶极子辐射
11.1.3 磁偶极子辐射
11.1.4 任意源的辐射
11.2 点电荷
11.2.1 点电荷的辐射功率
11.2.2 辐射反作用
11.2.3 辐射反作用的物理基础
第12章 电动力学与相对论
12.1 狭义相对论
12.1.1 爱因斯坦的假设
12.1.2 相对论的几何
12.1.3 洛伦兹变换
12.1.4 时空结构
12.2 相对论力学
12.2.1 固有时间和固有速度
12.2.2 相对论能量和动量
12.2.3 相对论运动学
12.2.4 相对论动力学
12.3 相对论电动力学
12.3.1 相对论中的磁现象
12.3.2 场如何变换
12.3.3 场张量
12.3.4 张量形式的电动力学
12.3.5 相对论势
附录
附录A 曲线坐标系中的矢量分析
附录A.1 引言
附录A.2 术语
附录A.3 梯度
附录A.4 散度
附录A.5 旋度
附录A.6 拉普拉斯算子
附录B 亥姆霍兹定理
附录C 单位制

前言/序言

　　本书译自美国大卫J．格里菲斯（David J．Grjmths）教授所著的《电动力学导论》第3版。格里菲斯教授是享誉世界的著名物理学家和物理教育学家，他善于以风趣而睿智的风格结合实际问题讲述知识要点，曾编写了多部世界公认的优秀本科生教材。他所撰写的教材被许多美国著名高校以及其他国家的高校所使用。格里菲斯教授所著《电动力学导论》以清晰易懂的方式介绍了经典电动力学的基本理论，其中包含我国大学本科物理专业电动力学的基本内容，非常适合作为我国大学物理及相关专业的电动力学课程的教本。《电动力学导论》的英文版已在我国发行．深受广大读者的欢迎，许多读者希望见到本书的中译本。应读者的要求，机械工业出版社出版了本书的中译本。
　　电动力学是介绍电磁场基本规律的理论课程，它不仅是大学物理专业及相关专业的核心课程和进一步学习更高等的基础课与各类专业课的基础课程，也是现代科技必不可缺的基础知识之一，在通信、微电子、超导、电工等许多领域有具体、实际的应用。因此，适当引进国外适合我国本科教学的著名教材对促进我国本科教学的现代化十分必要。
　　格里菲斯教授所著的《电动力学导论》风格和特点十分鲜明：
　　（1）立足于“电磁理论的入门水平”，不仅包含了大学物理“电动力学”的主要内容，而且融合了我国大学物理专业“电磁学”的部分内容，使读者对电磁场理论的发展由来有更清晰的把握。作者强调对实验基础和基本概念的理解，采用对话式的语言，叙述简明，文笔流畅，避免了把物理概念湮灭在复杂的数学公式之中，因此十分有利于初学者。
　　（2）不仅仅局限于知识的讲授，而是让读者真正从具体问题中体会到电动力学的精髓，掌握物理概念。比如作者对电磁力不做功、电磁场动量等的解释，通过大量例题对泊松方程、镜像法求解方法的讲述等都独具特色，能够引导学生迅速地“人门上手”。
　　（3）作者配置了大量有启发性的习题来训练学生，这不仅可以培养学生独立思考和独立解决问题的能力，更好地掌握基本物理概念，而且把一些电动力学的内容在习题中得以体现，使得本书主线更加清晰，前、后内容的连接更加密切。此外，作者在练习题的选择上特别下工夫。习题分为基本和提高两个层次，可供不同目的和基础的学生选择，有利于学生的学习。
　　尽管我国已经有不少优秀的电动力学课程教材，也有一些翻译的国外教材，但是译者认为，格里菲斯教授《电动力学导论》的翻译出版还是十分有益和必要的，它可以开阔读者的眼界，从风格各异的教材中取长补短，深化我们对电动力学课程学习及教学的改进。
　　本书的第1—3章由胡行翻译，第4—8章由贾瑜翻译，第9—12章由孙强翻译。书中对我国读者熟悉的外国人名将直接给出中译名，对某些不常见的外国人名将采取音译并给出英文名。原著者给出了很多有教益的脚注，为了使读者能够方便地查阅脚注所给出的参考文献，脚注中的人名、杂志名和出版社名将不再翻译，直接给出英文名。由于时间紧迫，加之译者水平有限，不妥或错误之处，敬请广大读者批评指正，以便再版时修正：
　　本书从翻译策划到最后完稿，机械工业出版社给予了很大的帮助和支持。在翻译过程中还得到了郑州大学物理工程学院霍裕平院士、美国橡树岭国家实验室张振字教授、武汉大学物理与技术学院刘觉平教授等的关心和指导。郑州大学李玉晓教授、李新建教授等给予了很多帮助。在此，对他们表示感谢！
　　译者
　　干郑州大学



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