电磁学定律和电磁场理论的建立与发展PDF电子书下载

第一章 电磁学三大基本实验定律的建立 1

1 Coulomb定律 1

1.1 Coulomb定律确立的历史概况 1

1.2 电力平方反比律的精确验证 7

2 Ampere定律 16

2.1 Oersted的发现和早期电磁现象的实验研究 16

2.2 Biot-Savart-Laplace定律 17

2.3 Ampere定律的建立 20

2.3.1 Ampere的四个示零实验 20

2.3.2 Ampere电流元作用公式 23

2.3.3 Ampere定律的现代形式 27

3 Faraday电磁感应定律 31

参考文献 35

第二章 Maxwell电磁场理论的建立 36

1 Maxwell电磁场理论赖以建立的物理基础 37

1.1 超距、近距作用观点的论争与Faraday的挑战 37

1.1.1 两种观点的早期论争 37

1.1.2 Neumann、Weber发展超距作用电磁理论的努力 40

附录A 原始Ampere公式的两种形式 48

附录B 由Ampere公式导出运动带电粒子之间的Weber力公式 49

附录C 由Weber力公式导出Neumann的两载流线圈相互作用能公式 53

附录D 由运动带电粒子之间的weber力公式导出感应电动势公式 55

1.1.3 Faraday的“力线”和他对超距作用观点的挑战 57

1.2 Thomson富有启发性的对比研究 60

2 Maxwell建立电磁场理论的三篇论文 62

2.1 Maxwell的《论Faraday力线》(1855—1856)——两类矢量；电紧张状态的数学描述 64

2.2 Maxwell的《论物理力线》(1861—1862)——电磁作用的力学模型；位移电流和电磁波 67

2.3 Maxwell的《电磁场的动力学理论》(1865)——电磁动量；电磁场理论的完整方程组 75

2.4 启迪 83

3 建立Maxwell方程组的其他途径 85

3.1 根据能量原理和近距作用原理建立Maxwell方程组 86

3.2 根据Coulomb定律和Lorentz变换建立Maxwell方程组 92

3.3 根据变分原理建立Maxwell方程组 98

参考文献 100

第三章 电磁学近代若干基本问题的研究 102

1 Maxwell电磁场理论的内在矛盾 102

1.1 电子运动问题中的根本困难 102

1.2 经典电磁场理论的适用限度 105

2 量子电动力学 106

2.1 场的量子化和电磁作用图景(机制) 106

2.2 发散困难和重正化 110

2.3 Lamb能级移位和电子反常磁矩 111

2.4 规范不变性与规范场 112

3 磁单极问题 117

3.1 问题的提出及其意义 117

3.2 磁单极的若干性质 120

3.3 磁单极子的实验探测 122

4 Aharonov-Bohm效应 125

4.1 从基本量的观念谈起 125

4.2 Aharonov-Bohm效应 128

4.3 实验观测 130

5 光子静止质量问题 132

5.1 光子静止质量不为零引起的后果 132

5.2 光子静止质量的探测 136

6 电弱统一问题 140

6.1 弱作用与电磁作用的比较与人们对统一性的追求 140

6.2 电弱统一理论的建立 141

6.3 实验检验 144

参考文献 145