經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)是研究電磁現(xiàn)象的經(jīng)典動(dòng)力學(xué)理論,與之相對(duì)應(yīng)的是量子電動(dòng)力學(xué)。在一般的大學(xué)物理類(lèi)課程中,經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)力學(xué),是在普通物理中學(xué)習(xí)了電與磁現(xiàn)象的基本知識(shí)之后必修的一門(mén)基礎(chǔ)理論課。它的主要內(nèi)容是介紹以麥克斯韋方程為核心的電與磁的統(tǒng)一理論,闡明電磁現(xiàn)象的本質(zhì),研究電磁場(chǎng)的基本屬性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及電磁場(chǎng)和帶電物質(zhì)的相互作用,熟悉具有廣泛實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的一些數(shù)學(xué)物理方法,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)而討論狹義相對(duì)論。
這里介紹的是一部由作者近年來(lái)在新加坡國(guó)立大學(xué)給四年級(jí)大學(xué)生講授經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)課程的講義發(fā)展而成的教科書(shū)。這些講義涵蓋適合高年級(jí)本科生或研究生水平的內(nèi)容,闡述非常細(xì)致,沒(méi)有跳過(guò)那些憑作者的經(jīng)驗(yàn)覺(jué)得學(xué)生不會(huì)明顯接受的中間步驟。
通常,學(xué)生們?cè)诒究频诙旰偷谌暌呀?jīng)學(xué)過(guò)電學(xué)和磁學(xué)兩門(mén)課,掌握了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。這門(mén)四年級(jí)的課主要處理一些高等電磁學(xué)的內(nèi)容,它們有可能也是研究生課程的一部分。作者申明,在制備講課材料時(shí)經(jīng)常參考Julian Schwinger早在上世紀(jì)80年代在加利福尼亞大學(xué)的講課筆記。因此本書(shū)部分內(nèi)容可能會(huì)與Julian Schwinger與其合作者于1998年出版的“經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)”有一些相似性。
作者所選用的材料,特別強(qiáng)調(diào)了電磁場(chǎng)的一般特征,尤其是電磁輻射的特性,而并沒(méi)有企圖講授電磁學(xué)的所有的內(nèi)容。比如在媒質(zhì)或者波導(dǎo)內(nèi)部電磁波的傳播就沒(méi)有包括進(jìn)來(lái)。
全書(shū)內(nèi)容分成了12章:1.麥克斯韋方程; 2.電磁脈沖;3.洛侖茲變換; 4. 3+1維符號(hào)說(shuō)明;5.作用、反作用——相互作用; 6.推遲勢(shì); 7.輻射場(chǎng); 8.輻射的譜性質(zhì); 9.時(shí)間相關(guān)的譜分布;10.同步輻射; 11.散射; 12.衍射。
本書(shū)是一部標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)用書(shū),與已有的許多同類(lèi)教科書(shū)相比,作者給予輻射問(wèn)題較多的篇幅而且加入了一些新穎的和更為實(shí)用的內(nèi)容。作者力圖提供一個(gè)全面、詳細(xì)、自成一體的闡述,特別是推導(dǎo)很細(xì)致。在本書(shū)末尾提供了12章總共96個(gè)習(xí)題,并附有部分解答提示。本書(shū)采用了cgs單位值,在電動(dòng)力學(xué)中也稱(chēng)為高斯單位值。國(guó)內(nèi)一些教材通常采用國(guó)際單位制(SI)。對(duì)于這兩種單位制的轉(zhuǎn)換,本書(shū)末尾給出了一個(gè)附錄簡(jiǎn)單地予以介紹。
應(yīng)該說(shuō),對(duì)于具有扎實(shí)的基本電學(xué)和磁學(xué)知識(shí)的本科學(xué)生,這是一部很適合一個(gè)學(xué)期使用的經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)教材。對(duì)于想要自學(xué)理論物理的學(xué)生,該書(shū)也可以選做主要的參考書(shū)。
丁亦兵,教授
(中國(guó)科學(xué)院大學(xué))