电磁学专题研究

本书为教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果，是“面向21世纪课程教材”、普通高等教育“九五”国家教委重点教材和教育部理科物理学和天文学“九五”规划教材。全书内容丰富，论述严谨，学术上乘，在章节安排上配套结合电磁学教学，是大学物理电磁学教学的经典参考书。

本书教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果，“是九五”国家教委重点教材和教育部高等学校理科物理学和天文学教学指导委员会“九五”规划教材。全书内容十分丰富，涵盖了电磁学及与之相关学科的各个方面。书中对教学主干内容的基本概念和基本规律的准确表述及其历史形成过程，关键性实验，各个时期物理学界大师们对揭示和认识自然规律的执著追求以及在新实验结果前修正甚至摒弃旧有观念的勇气和努力，都有翔实资料和恰如其分的评述。书中涉及的不少与电磁学相关的近代物理专题，采取了突出物理图像避免过多数学手段的处理方法，有效地处理了如何在基础物理教学中介绍物理学前沿工作成果的问题。本书是一本以大学物理教师为主要对象的教学参考书，也可供大学生和中学物理教师参阅。

 陈秉乾，北京大学物理学院教授，1959年北京大学物理系毕业后留校任教。曾任北京大学普通物理教研室主任、北京大学物理系学术委员会委员、教育部物理学与天文学教学指导委员会基础物理教学指导小组成员、全国高等学校电磁学研究会理事长等。著作有《电磁学》《电磁专题研究》《物理学难题集萃》《物理教学的理论思考》等。

第一章 电磁学基本实验定律的建立１
§１概述１
§２Ｃｏｕｌｏｍｂ定律５
§３Ｏｅｒｓｔｅｄ实验，ＢｉｏｔＳａｖａｒｔＬａｐｌａｃｅ定律和Ａｍｐｅｒｅ定律３１
§４Ｏｈｍ定律５１
§５Ｆａｒａｄａｙ电磁感应定律５６
第二章 Ｍａｘｗｅｌｌ电磁场理论的建立６９
§１概述６９
§２超距作用和近距作用观点的早期论争７３
§３静电学的势理论，Ｇａｕｓｓ定理和Ｓｔｏｋｅｓ定理７４
§４Ｎｅｕｍａｎｎ和Ｗｅｂｅｒ的超距作用电磁理论７７
§５Ｆａｒａｄａｙ的学术成就和物理思想９２
§６Ｔｈｏｍｓｏｎ的类比研究１０３
§７Ｍａｘｗｅｌｌ的《论Ｆａｒａｄａｙ力线》（１８５５-１８５６）１０４
§８Ｍａｘｗｅｌｌ的《论物理力线》（１８６１-１８６２）１１５
§９Ｍａｘｗｅｌｌ的《电磁场的动力学理论》（１８６５）１２９
§１０建立Ｍａｘｗｅｌｌ方程组的其他途径１４９
§１１Ｍａｘｗｅｌｌ传略１５９
第三章 Ｌｏｒｅｎｔｚ电子论１７５
§１两种观点，两个学派１７５
§２Ｍａｘｗｅｌｌ电磁理论的局限和不足１７９
§３Ｌｏｒｅｎｔｚ电子论的萌芽１８１
§４Ｌｏｒｅｎｔｚ电子论的创立１９０
§５Ｌｏｒｅｎｔｚ的“本地时间”和对应态原理２００
§６长度收缩假设２０４
§７光行差现象和Ｄｏｐｐｌｅｒ效应２０８
§８Ｐｏｉｎｃａｒｅ的批评及Ｌｏｒｅｎｔｚ变换的最后形式２１１
附录Ａ２１８
附录Ｂ２２０
附录Ｃ２２４
附录Ｄ２２７
第四章 物质的电磁性质２３０
§１物质的磁性２３０
§２电介质的极化及相关性质２４５
§３金属电子论２５５
§４超导体２７０
第五章 光和电磁作用２９１
§１磁致旋光效应２９２
§２Ｚｅｅｍａｎ效应３０９
§３其他磁光效应３１８
§４电光效应３１９
第六章 带电粒子在电磁场中的运动３３２
§１带电粒子在均匀、恒定磁场中的运动３３３
§２带电粒子在均匀、恒定电磁场中的运动，电漂移３３５
§３带电粒子在弱非均匀、恒定磁场中的运动，横向梯度漂移和曲率漂移３４０
§４浸渐不变量——磁矩μ３４８
§５磁镜效应，等离子体的磁约束，ＶａｎＡｌｌｅｎ带３５１
第七章 磁流体力学３５５
§１何谓等离子体３５６
§２等离子体的主要特征量：等离子体振荡频率ωｐ和Ｄｅｂｙｅ长度λＤ３５７
§３等离子体物理的研究方法３６３
§４磁流体力学方程３６４
§６磁流体静力学——等离子体在磁场中的平衡３７２
§７磁流体力学不稳定性３７７
§８磁流体力学波３８１
第八章 电磁学的一些重要实验３８４
§１概述３８４
§２Ａｒａｇｏ圆盘实验３８６
§３Ｈｅｒｔｚ电磁波实验——Ｍａｘｗｅｌｌ电磁场理论和光的电磁理论的实验验证３８８
§４Ｆｒｅｓｎｅｌ曳引系数和Ｆｉｚｅａｕ实验３９７
§５Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ-Ｍｏｒｌｅｙ实验４０１
§６Ｔｒｏｕｔｏｎ-Ｎｏｂｌｅ实验４０６
§７Ｊ.Ｊ.Ｔｈｏｍｓｏｎ阴极射线实验——ｅｍｅ的测定，电子的发现４１２
§９Ｍｉｌｌｉｋａｎ油滴实验——电子电量ｅ的测定４２２
第九章 相对论电磁场４２９
§１狭义相对论的基础与Ｅｉｎｓｔｅｉｎ时空观４２９
§２相对论的时空变换与电磁场方程的协变性４３７
§３运动介质中的电磁波４５５
§４运动介质界面上电磁波的反射与折射４７７
第十章 电磁学若干基本问题的近代研究４９６
§１经典电磁理论的困难４９６
§２电子运动的量子力学理论５０８
§３量子电动力学以及相互作用的统一５３０
第十一章 电磁学教学中的一些疑难问题５５７
§１迎接挑战——关于电磁场的教学５５７
§２静电场电势零点的选择５６６
§３静电平衡条件下导体的面电荷分布５７５
§４稳态电磁场的动量和角动量５９１
§５载流直螺线管的磁场６０３
§６感应电动势的两种表示法６１８
§７关于在教学中建立宏观Ｍａｘｗｅｌｌ方程组和描述介质中电磁场的若干讨论６２７
人名索引６４８