新编大学物理（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:科学出版社

作者:王济民

出品人:

页数:387

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030130969

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 大学物理
• 新编大学物理
• 教材
• 理工科
• 大学
• 物理
• 下册
• 基础物理
• 高等教育

《电磁场与电动力学导论》 ——探寻物质世界的深层规律 内容简介 本书旨在为学习者系统、深入地介绍经典电磁学理论的基石——麦克斯韦方程组及其在各种物理情境下的应用。本书内容聚焦于电磁场的理论构建、波的传播特性，以及电磁辐射的基本原理，力求在严谨的数学推导和丰富的物理图像之间架起坚实的桥梁。全书内容围绕电磁场这一核心概念展开，层层递进，结构清晰，力求使读者在掌握理论工具的同时，深刻理解电磁现象背后的物理本质。 第一部分：静电场与静磁场的基础 本书伊始，将从回顾电磁学的基本定律出发，奠定理论基础。 第一章：电荷、电流与矢量分析回顾 本章首先回顾了电荷的性质、电荷密度和电流密度的概念。随后，对读者在高等数学和微积分阶段学到的矢量微积分知识进行必要的复习和针对性深化，重点讲解了梯度（$ abla$）、散度和旋度的物理意义和数学表达，这些工具是后续描述电磁场分布的关键。我们还将引入直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下的矢量微分算子，强调在不同几何背景下分析物理问题的灵活性。 第二章：库仑定律与电场强度 本章详细阐述了库仑定律，作为静电力相互作用的基本规律。通过对离散电荷和连续电荷分布（线、面、体电荷密度）的分析，引出电场强度的概念。本章的一个重要部分是对电场线形象的探讨，它如何直观地描绘电场的空间分布。 第三章：高斯定律与静电势 高斯定律是麦克斯韦方程组中静电学部分的第一个核心方程。本章将从物理直觉出发，推导出高斯定律，并展示其在求解具有高度对称性的电场问题（如点电荷、均匀带电球体、无限长带电直线等）时的巨大威力。随后，引入静电势（标量势），阐明电场强度与电势之间的微分关系，即 $mathbf{E} = - abla V$，并讨论等势面的概念及其与电场线的正交性。本章最后会探讨电势的泊松方程和拉普拉斯方程，这是求解边界值问题的基础。 第四章：静磁场的产生与安培环路定律 本章将视角转向运动的电荷——电流。首先介绍毕奥-萨伐尔定律（Biot-Savart Law），用于计算由稳恒电流产生的磁场。随后，引出安培环路定律，作为静磁场中的“高斯定律”，讨论其在求解具有较高对称性电流分布（如无限长导线、螺线管、环形电流）产生的磁场中的应用。本章强调了磁场与电场在数学描述上的相似性与差异性。 第五章：磁矢势与静磁场的性质 为处理更复杂的磁场分布，本章引入了磁矢势 $mathbf{A}$，并阐明了 $mathbf{B} = abla imes mathbf{A}$ 的关系，这使得求解磁场问题从矢量形式转化为标量形式（或简化的矢量形式）。讨论了磁介质的引入，包括磁化强度 $mathbf{M}$、相对磁导率 $mu_r$ 以及磁场强度 $mathbf{H}$ 的概念，并给出了磁介质中的边界条件。 第二部分：电磁场中的能量、动量与物质 在完成对稳恒场的分析后，本部分着眼于电磁场本身的内在属性和其与物质的相互作用。 第六章：电磁场的能量与能流 电磁场不再仅仅是力的载体，它本身携带着能量。本章系统讨论了电场的能量密度 $u_E = frac{1}{2}epsilon_0 E^2$ 和磁场的能量密度 $u_B = frac{1}{2mu_0} B^2$，并推导出电磁场的总能量密度。更进一步，引出坡印廷定理（Poynting's Theorem），定量描述了电磁能量在空间中的流动、转换和守恒规律，坡印廷矢量 $mathbf{S}$ 的物理意义被深入剖析。 第七章：电磁场的动量与麦克斯韦应力张量 本章探讨了电磁场对物体施加的冲量和动量。引入麦克斯韦应力张量 $mathbf{T}$，这是一个描述电磁场在任意表面上所传递的动量流密度的二阶张量。通过对该张量的积分分析，可以计算出作用在特定边界上的总电磁力与力矩，从而将场论与宏观力学联系起来。 第八章：电磁场中的导体、介质与电磁效应 本章聚焦于电磁场与材料的相互作用。详细分析了理想导体在静电场和静磁场中的行为（如电荷的重新分布、电磁屏蔽效应）。随后，深入探讨了电介质的极化现象，区分了线性、各向同性电介质的响应，并讨论了电介质对电容的影响。磁介质的响应，包括抗磁性、顺磁性和铁磁性的微观起源和宏观表现，也将被一一阐述。 第三部分：时变场与麦克斯韦方程组的统一 这是全书的理论高潮，引入了法拉第电磁感应定律和变化的电场概念，导向完整的麦克斯韦方程组。 第九章：法拉第电磁感应定律与感应电动势 本章从实验出发，系统阐述了变化的磁场如何产生电场，即法拉第电磁感应定律。重点讨论了动生电动势与时变电动势的区别，并引入磁通量的概念，解释了感应电动势的本质。利用旋度形式的法拉第定律，揭示了变化的磁场线会形成闭合的电场线。 第十章：麦克斯韦修正与方程组的完备化 本章解决了安培定律在非稳恒电流下的不自洽性。通过引入“位移电流”的概念，对安培定律进行了修正，从而导出了完整的麦克斯韦方程组。本章强调了这四个方程组的矢量形式和积分形式的等价性，并分析了它们在描述电磁现象的普适性。 第十一章：电磁波的产生与传播 在麦克斯韦方程组的框架下，本章推导出无源（无自由电荷、无自由电流）空间中电场和磁场满足的波动方程。通过求解该方程，系统分析了电磁波（光波）在真空中的传播特性，包括波速的确定、电场与磁场的相位关系、偏振态的描述（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）。 第十二章：电磁波在介质中的传播与吸收 本章将电磁波的分析推广到有损耗介质中，引入了复介电常数和复磁导率的概念，从而导出了电磁波在介质中的衰减（吸收）和色散现象。详细分析了电磁波在导体中的趋肤效应，以及波的反射和折射，并严格应用斯涅尔定律和菲涅耳公式来描述界面上的能量分配。 第十三章：电磁辐射的基本理论 本章讨论了加速电荷（非均匀运动的电荷）如何产生电磁辐射。重点介绍了“延迟势”（Retarded Potentials）的概念，这是处理时变场问题的关键工具。最后，通过引入偶极子辐射的概念，计算了典型的电偶极子在远场区（辐射区）的功率辐射谱，为理解天线辐射和基础的光谱物理奠定了基础。 结语： 全书的叙述风格力求严谨而不失启发性，通过大量的数学推导和贴合实际的物理插图，帮助读者建立对电磁场这一宏大理论体系的直观认识。本书不仅是学习经典电磁学的核心教材，也是进一步探索相对论、量子电动力学等前沿物理领域不可或缺的理论准备。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆