什麼是麥克斯韋方程組

長尾君

  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2023-07-01
  • 售價: $294
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7302639256
  • ISBN-13: 9787302639251
  • 相關分類: 微積分 Calculus
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商品描述

麥克斯韋方程組以一種近乎完美的方式統一了電和磁,並預言光就是一種電磁波,這是物理學家在統一之路上的巨大進步。很多人都知道麥克斯韋方程組,知道它極盡優美,但是能看懂這組方程的人卻不多,因為它需要用到微積分,並不像許多方程那樣簡單直觀。 因此,《什麼是麥克斯韋方程組》會依然延續「長尾科普系列」的風格,繼續用通俗的語言和縝密的邏輯將麥克斯韋方程組的前前後後都講清楚,讓不懂微積分的中小學生也能輕松讀懂這組偉大的方程。 全書行文流暢,語言生動,圖文並茂,可讀性強。是一部不可多得的原創科普佳作。 強烈推薦給對世界充滿好奇心的8-120歲的“少年”。

作者簡介

長尾君,原名張文,2018年5月開始以“長尾科技”之名在公眾號上發表相對論的科普文章。此後,秉著“想學什麼就嘗試去科普什麼,只有給人講清楚了,才算學明白了”的費曼式學習態度,在“以科普促學習”的道路上越走越遠。長尾君重點關註物理、數學、哲學以及中小學生的科學教育,堅持以極為通俗的語言和縝密的邏輯把復雜的科學問題說清楚,希望更多人能感受到科學的美麗。已出版暢銷書《什麼是高中物理》《什麼是相對論(狹義篇)》《什麼是麥克斯韋方程組》。

目錄大綱

目錄

第一篇積分篇

01電磁統一之路 

02庫侖的發現 

03電場的疊加 

04通量的引入 

05電場的通量 

06矢量的點乘 

07閉合曲面的電通量 

08方程一: 高斯電場定律(積分形式) 

09方程二: 高斯磁場定律(積分形式) 

10電磁感應 

11電場的環流 

12方程三: 法拉第定律(積分形式) 

13安培環路定理 

14方程四: 安培麥克斯韋定律(積分形式) 

15麥克斯韋方程組(積分形式) 

16結語 

第二篇微分篇

17微分形式的靜電 

18初入江湖的 

19從導數說起 

20多個變量的偏導數 

21全微分 

22再談矢量點乘 

23坐標系下的點乘 

24梯度的誕生 

25梯度的性質 

26?算子 

27梯度、散度和旋度 

28電場強度的散度 

29為何這兩種散度是等價的? 

30散度的幾何意義 

31方程一: 高斯電場定律(微分形式) 

32方程二: 高斯磁場定律(微分形式) 

33旋度 

34矢量的叉乘 

35方程三: 法拉第定律(微分形式) 

36旋度的幾何意義 

37方程四: 安培麥克斯韋定律(微分形式) 

38麥克斯韋方程組(微分形式) 

39結語 

第三篇電磁波篇

40什麼是波? 

41波的本質 

42張力 

43波的受力分析 

44波的質量分析 

45波的加速度分析 

46方程的改造 

47經典波動方程 

48復盤 

49真空中的麥克斯韋方程組 

50叉乘的叉乘 

51旋度的旋度 

52拉普拉斯算子2 

53見證奇跡的時刻 

54電磁波的速度 

55結語 

擴展閱讀一從麥克斯韋方程組到狹義相對論

01電磁波 

02參考系 

03歷史 

04以太 

05相對性原理 

06狹義相對論 

擴展閱讀二一個有趣的小問題

參考文獻 

後記