伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学（英文影印版·原书第2版） [ Berkeley Physics Course（In SI Units）Electricity and Magnetism] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] E.M.珀塞尔（Edward M.Purcell） 著

图书标签:

• 物理学
• 电磁学
• 伯克利物理学教程
• 大学教材
• SI单位
• 英文影印版
• 原书第2版
• 高等教育
• 理工科
• 经典教材

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111464587

版次：1

商品编码：11475481

品牌：机工出版

包装：平装

外文名称： Berkeley Physics Course（In SI Units）Electricity and Magnetism

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：483#

编辑推荐

　　《伯克利物理学教程》中译本自上世纪七十年代印行以来已过去三十多年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于本教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，《伯克利物理学教程》依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。令人遗憾的是，由于诸多历史原因，曾经风靡一时的《伯克利物理学教程》如今在市面上已难觅其踪影，加之原版本以英制单位为主，使其进一步的普及受到一定制约。而近几年，国外陆续推出了该套教程的最新版本——SI版（国际单位制版）。在此背景下，机械工业出版社决定重新正式引进本套教程，并先期推出本教程的英文影印版，以飨读者！希望这部原汁原味的经典著作能满足物理教师的教学与研究之用，并满足相关专业的双语教学需求！

内容简介

　　《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学（英文影印版·原书第2版）》主要阐述电磁学的基本原理和概念。全书共11章，包括：电荷和电场、电势、导体周围的电场、电流、运动电荷的场、磁场、电磁感应、交变电流、麦克斯韦方程组和电磁波、物质中的电场、物质中的磁场。
　　《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学（英文影印版·原书第2版）》可作为高等院校物理学、应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书，也可供相关科技人员参考。

作者简介

　　珀塞尔，美国物理学家，出生于伊利诺伊州的泰勒维尔。一九三三年，他在普渡大学取得电力工程理学士学位，并在德国 Karlsruhe 的一所工业大学深造。一九三八年，他在哈佛大学取得物理博士学位后继续留在那里担任导师至一九四零年。第二次世界大战期间，他在麻省理工学院的高级辐射实验室工作，并认识了 Bloch。一九四五年，珀塞尔回到哈佛大学当副教授，及于五年后晋升为教授至一九八零年退休。
　　一九四五年，珀塞尔和他在哈佛大学的同事成功地利用「核磁共振」 来量度某一频率的电磁辐射被放置在强磁场中的原子核吸收的程度，帮助科学家揭示原子和分子的结构。与此同时，斯坦福大学教授布洛兹（Bloch）也从事类似的研究。他两人也因为这方面的研究成果，共同分享一九五二年的诺贝尔物理学奖。

内页插图

精彩书评

　　★该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。
　　——赵凯华 陆果

目录

第1章 静电学：电荷和电场
第2章 电势
第3章 导体周围的电场
第4章 电流
第5章 运动电荷的场
第6章 磁场
第7章 电磁感应
第8章 交变电流
第9章 麦克斯韦方程组和电磁波
第10章 物质中的电场
第11章 物质中的磁场

前言/序言

　　第2版前言
　　《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学（英文影印版·原书第2版）》是《电磁学》的修订版，出版本书主要出于三个目的。
　　首先，在很多观点上，我尽力使文章变得更加清晰。在多年的使用中，许多教师和学生指出了很多可以用更加简单或者系统的方法来让观点更加容易被接受的地方。当然有一些改进方
　　案还是被漏掉了，我希望不是很多。
　　出版这本书的第二个目的就是希望把这本书从《伯克利物理学教程》中独立出来。尽管在出版时是想把它和第1卷跟第3卷归在一类的，其中第1卷提供了需要的狭义相对论，而第
　　3卷的“波和振动”也吸收了电磁波的内容。而最终证明，第2卷有更广阔的独立应用空间。注意到这些后，我对书中的内容做了一些改动和添加。在附录Ａ中也收录了一些相对论关系的简单回顾。我们在理解运动电荷产生的电场以及它们在不同的范围传播时需要一些观点和公式，而那些回顾正好能提供一些参考和结论。对于真空中麦克斯韦方程组的发展部分则从内容偏多的第7章（电磁感应）移了出来，组成了新的第9章，在这一章中，不管是动态的还是静态的，都把它顺其自然地当作平面电磁波来处理。对于波在电介质中传播的部分移到了第10章关于物质中的电场中。
　　第三个目的，为了使某些专题的处理方法更加现代化，对于电导率相关章节的修订是最迫切的。在对第4章的修订中加入了关于本征半导体物理一节，其中也包括了掺杂半导体。而其
　　中并没有提及器件，甚至连整流结都没有提到，但是在导师的指导下学习相关课题时，其中提到的能带、施主、受主的概念可以作为课题的起始点。随着人们正在使用的电池不断接近世界人口的数量级，伏打电池的物理原理在人们的日常生活中起着越来越重要的作用，这都得益于固体电子学。在这本书的第1版里，我竟愚蠢地选择了一个电解电池———韦斯顿标准电池———一种在物理学上很快就要被完全淘汰的电池来当例子。那一节已经替换成了用新的图表对铅酸
　　蓄电池———传统的、普遍的，并且短时间不会淘汰———的分析。
　　在对经典的电磁学的基本介绍中，几乎没有人会预料到，注意力会转移到粒子物理的发展中。但这是基于在第1版中的两个问题：电荷量子化的意义和磁单极子至今还没有发现。对质
　　子衰变的观测将会在很大程度上影响我们对第一个问题的看法。和寻找磁单极子一样，观测电子衰变的研究付出了巨大的努力，尽管截至写这本书的时候还是没有找到确凿的证据，但是发现这种基本粒子的可能性还是依然存在的。
　　作为本书的可选拓展阅读，在简短的附录中介绍了三个特殊的课题：附录Ｂ加速电荷的辐射，附录Ｃ超导，以及附录Ｄ磁共振。
　　我们所使用的主要单位为国际单位制单位。我们在正文中和所有的问题中所引入的单位，如安培、库仑、伏特、欧姆、特斯拉等都是国际单位制单位。
　　米这个单位是用光速来定义的，这在附录Ｅ中有简要的解释，这种定义刚刚通过了官方认定，也简化了单位之间的准确关系。
　　《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学（英文影印版·原书第2版）》一共有300多道习题，其中多半是新加的。

好的，这是一份针对另一本关于电磁学的教材的详细介绍，它侧重于与《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》不同的教学方法、内容侧重或理论深度。 --- 《电磁场理论导论：从麦克斯韦方程组到现代应用》 内容详述与教学侧重点 本书旨在为物理学和工程学的高年级本科生及初级研究生提供一个全面、深入且注重实际应用的电磁场理论框架。与许多侧重于宏观现象描述的经典教材不同，本书的核心教学理念在于通过对麦克斯韦方程组的深入剖析与矢量微积分的严格应用，构建一个统一的、从基本原理到复杂工程问题解决的完整体系。 全书共分为四个主要部分，层层递进，确保读者在掌握基础概念后，能够无缝衔接到高级课题。 第一部分：静电学与稳恒电流的基石 本部分首先回顾了库仑定律和高斯定律作为静电场基本规律的重要性。然而，叙述的重点很快转向了电势的数学特性。我们详细探讨了泊松方程和拉普拉斯方程，并利用分离变量法、格林函数法等解析工具，系统地求解了在各种边界条件下的静电势问题。特别值得一提的是，我们用能量守恒和虚功原理来推导电介质中的场方程，强调了电位移矢量 $mathbf{D}$ 在处理介质界面问题中的物理意义。 对于稳恒电流场，本书着重于电流连续性方程和安培定律的稳恒态形式。欧姆定律的微观形式（$mathbf{J} = sigma mathbf{E}$）被置于电荷密度和电流密度的框架下讨论，这为后续的电磁波传播中的耗散现象奠定了基础。磁标量势 $phi_m$ 和磁矢量势 $mathbf{A}$ 的引入并非仅仅作为数学工具，而是被解释为处理磁场中多值势问题的必要途径，尤其是在引入磁单极子的思想实验（尽管它在经典电磁学中不存在）时，能更清晰地理解 $mathbf{A}$ 的拓扑性质。 第二部分：磁场动力学与麦克斯韦方程组的统一 本部分是全书的核心。法拉第电磁感应定律的引入，特别是引入时变场概念后，法拉第定律的积分形式和微分形式如何自然地导向电磁感应现象的定量描述，是本章的重点。 接下来的章节致力于麦克斯韦方程组的完整形式的推导和物理阐释。本书详细分析了“位移电流”项（$partial mathbf{D} / partial t$）在解决安培环路定理中的不一致性（例如，在给电容器充电过程中）时的关键作用。我们不仅展示了这四个方程如何描述了电场和磁场间的相互激发，更深入探讨了它们在源场（有源区域）和无源场（自由空间）中的解的特性。 为加深理解，本部分引入了洛伦兹规范和库仑规范，对比了它们在求解特定问题时的优缺点，并强调了规范选择的物理自由度。 第三部分：电磁波的传播与辐射 在建立起完整的麦克斯韦方程组后，本书自然过渡到自由空间和介质中的电磁波传播。我们从波动方程出发，详细推导了平面电磁波的解，并清晰区分了横波的电场、磁场和传播方向之间的严格关系。 传播特性部分深入探讨了： 1. 坡印廷矢量 ($mathbf{S}$) 及其在能量流密度中的应用：强调了坡印廷定理是描述电磁场能量守恒的直接体现。 2. 波在导体、电介质和理想导体表面的反射与折射：使用菲涅耳公式，并结合斯涅尔定律，分析了不同入射角（包括布儒斯特角）下的能量分配。 3. 波导理论的初步介绍：虽然不涉及复杂的模式分析，但本书通过平行板波导的分析，展示了边界条件如何限制了电磁场的允许模式（TE, TM 模式），为后续更专业的微波工程打下基础。 此外，本部分还专门辟章讨论了辐射问题：从单振子（如偶极子天线）的远场辐射模式分析开始，通过计算总辐射功率，将理论模型与实际应用联系起来。 第四部分：基于势场的进阶主题与专题探讨 本部分旨在提升读者的理论深度和解决复杂问题的能力。 拉莫尔规范下的辐射场：详细推导了由任意运动电荷产生的电磁场，即延迟势的概念。这部分不仅是理论上的飞跃，更是理解轫致辐射和同步辐射等现象的物理基础。 电磁场的能量与动量：除了基础的坡印廷定理，本书还推导了电磁场的应力张量，并将其应用于计算作用在导体上的静电力和磁力，例如计算电容器极板间的拉力。动量守恒在电磁学中的体现——即“辐射压力”——也被详细量化。 相对论性视角：最后，本书提供了一个清晰的视角，展示了电场和磁场如何统一在一个四维张量 $mathbf{F}^{mu u}$ 之下。通过洛伦兹变换，读者可以亲身体会到“电场”和“磁场”的区分是如何依赖于观察者的参考系，从而真正理解麦克斯韦方程组的内在协变性。这种处理方式，避免了单纯的数学形式操作，而是从物理概念上深化了对电磁本质的理解。 --- 本书的独特优势 本书的教学风格偏向于数学的严谨性与物理图像的清晰性相结合。它要求读者熟练掌握矢量微积分，并鼓励读者利用格林函数方法来解决边界值问题，这在处理复杂几何结构（如电磁屏蔽和介质异构体）时极为有效。与侧重于实验观察或现象归纳的教材相比，本书更致力于从统一的麦克斯韦方程组出发，自洽地演绎所有电磁现象，培养读者对电磁场“场论”本质的深刻洞察力。本书的习题设计兼具计算挑战性与概念深度，许多问题直接源自经典电动力学研究的前沿领域。

评分☆☆☆☆☆

第一段评价： 这本《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》绝对是我近年来读过的最令人振奋的物理教材之一。当初拿到这本书，被它厚重的分量和严谨的排版就深深吸引住了。我一直对电磁学充满好奇，但又苦于找不到一本能够真正点燃我学习热情、又兼具深入浅出的教材。这本伯克利物理学教程，恰恰填补了这个空白。它不同于许多市面上充斥着公式推导而缺乏物理图像的教材，而是以一种非常“物理学家”的视角来展开。作者们似乎有一种魔力，能将那些看似枯燥抽象的电磁现象，通过精妙的类比和直观的图示，变得生动有趣，仿佛我真的能够“看见”电场线的舞动，感受到磁场力的作用。阅读过程中，我时常会因为一个巧妙的比喻而恍然大悟，或者因为一个深入人心的物理洞察而感到由衷的喜悦。书中对一些基本概念的引入，比如高斯定律和安培环路定理，并不是直接抛出公式，而是先铺垫大量的背景知识和直观理解，然后再逐步引导到数学的严谨性。这种循序渐进的学习方式，让我觉得自己在一点点地构建对电磁学世界的认知，而不是被动地接受信息。我尤其喜欢书中关于“场”的讨论，它不只是一个数学工具，更被赋予了丰富的物理内涵，让我体会到电磁场作为一种独立的物理实体所蕴含的深刻意义。即使是一些复杂的概念，例如电磁波的产生和传播，作者也能用清晰的逻辑和丰富的例子将其解释得通俗易懂。这本书让我对电磁学的学习不再是负担，而变成了一种探索未知世界的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

第五段评价： 作为一本英文影印版，这本书《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》保留了原汁原味的学术风格，这对于想要追求更高层次理解的读者来说，是一个难得的机会。我发现，这本书在讲解物理概念时，非常注重其在实际物理现象中的体现。它不仅仅局限于理论公式的推导，而是会花大量的篇幅去分析具体的物理模型和实验现象。比如，在讨论电磁感应时，书中会详细分析法拉第实验的细节，以及如何从实验现象中归纳出定律。这种“从实验到理论”的学习路径，能够有效地帮助读者建立起对物理现象的直观认识，并理解理论的物理根源。我尤其喜欢书中对一些“非标准”问题的探讨，它们往往能够触及到概念的核心，并引导读者进行更深层次的思考。这本书的阅读体验，就像是在与一位经验丰富的物理学家进行深入的学术交流。它不会直接给你答案，而是会引导你一步步去探索，去发现。虽然其中一些数学推导可能会显得比较密集，但我发现，只要耐心跟随，并理解每一步的物理意义，就能够逐渐克服这些困难。这本书让我对电磁学产生了前所未有的兴趣，因为它让我看到了电磁学在解释自然现象和发展科学技术中的重要作用。它是一本能够点燃求知欲、并帮助读者建立起扎实物理功底的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

第二段评价： 坦白说，我对这本《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》的评价，可能会稍微复杂一些。作为一本影印原版，它保留了最原始的英文风貌，对于我这种希望深入理解西方物理学教育精髓的读者来说，这无疑是一个巨大的优点。书中对于数学工具的使用，虽然一开始让我有些压力，但随着阅读的深入，我越来越体会到其必要性和恰当性。它并没有为了炫技而堆砌复杂的数学，而是选择那些最能帮助我们理解物理过程的数学语言。我尤其欣赏书中对分析方法和解题思路的讲解，它不仅仅是告诉我们“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做”。在学习过程中，我发现作者们非常注重培养读者的物理直觉和解决问题的能力。书中的例题和习题设计都非常有代表性，它们涵盖了各种典型的电磁学场景，并且难度梯度也很合理。我花了大量时间去钻研这些例题，从中学习如何将理论知识应用到实际问题中，如何进行有效的物理建模，以及如何分析计算结果的物理意义。有些习题的挑战性确实很高，需要反复思考和推敲，但这正是它吸引人的地方。它迫使我走出舒适区，去挑战自己的认知极限。虽然这本书的篇幅不小，内容也相当密集，但它提供的知识深度和广度，绝对是值得投入时间和精力的。这本书更适合那些已经具备一定物理基础，希望在电磁学领域进行更深入探索的读者。

评分☆☆☆☆☆

第三段评价： 当我翻开《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》时，首先映入眼帘的是其清晰而专业的版式设计，以及那些高质量的插图。这本教材最大的亮点之一，在于它将抽象的电磁学概念与生动的视觉呈现巧妙地结合起来。无论是描绘电场线和磁力线的分布，还是展示电荷的运动轨迹，亦或是解释电磁波的传播模式，那些精心绘制的图表都极具表现力，能够极大地帮助我们建立起空间想象和物理模型。我发现，许多时候，一张好的图比冗长的文字描述更能直观地揭示物理原理。书中对一些基本定律的推导过程，也设计得非常巧妙，它们并非简单地从公理出发，而是常常会从一些容易理解的特例或现象入手，逐步引导读者走向更普适的结论。这种“从现象到规律”的教学思路，对于培养学习者的科学思维至关重要。我特别喜欢书中穿插的那些“物理学家的思考”栏目，它们提供了宝贵的见解，让我能够窥探到物理学家们是如何思考和解决问题的，也让我理解到，科学研究并非一蹴而就，而是充满探索和质疑的过程。尽管这本书的语言风格较为严谨，学术性较强，但它所传递出的那份对物理学的热爱和探索精神，却能深深感染读者。这本书让我感觉，我不仅仅是在学习一门学科，更是在与伟大的物理学思想进行对话。

评分☆☆☆☆☆

第四段评价： 我不得不说，《伯克利物理学教程（SI版）第2卷：电磁学》是一本非常“厚重”的书，它不仅仅指物理上的厚度，更包含了它在内容深度和知识体系上的“分量”。对于想要系统性地掌握电磁学知识的读者来说，这本书无疑提供了一个非常扎实的平台。我尤其赞赏其章节的编排逻辑，它循序渐进，从最基础的静电学开始，逐步过渡到静磁学、电动力学，最终触及到相对论电磁学。这样的结构安排，能够让学习者逐步建立起对整个电磁学框架的完整认识。书中对于一些关键概念的引入，例如“电势”、“磁矢势”等，都有着非常详尽的解释，并辅以大量的数学推导和物理论证。我曾经花费了相当长的时间去理解其中的某些推导过程，但每一次的克服困难，都让我对电磁学的理解更加深入一层。这本书的挑战性在于，它要求读者具备较强的数学功底和逻辑思维能力，并且需要投入大量的时间和精力去反复研读和思考。然而，正是这种挑战性，让我觉得收获是巨大的。当我能够独立解决书中的一些复杂问题时，那种成就感是无可比拟的。这本书让我明白，真正的理解不是死记硬背，而是能够将概念内化，并灵活运用到各种情境中。它是一本值得反复品读、可以作为参考工具书的经典教材。

评分☆☆☆☆☆

很经典的一本书。非常推荐物理专业的同学购买

评分☆☆☆☆☆

Financial Risk Manager Handbook

评分☆☆☆☆☆

《<数学中的小问题大定理>丛书（第1辑）·成功连贯理论与约当块理论：从一道比利时数学竞赛试题谈起》适合大中学生参考阅读。

评分☆☆☆☆☆

很喜欢，珍藏了。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

书本已经收到了，还没有看。

评分☆☆☆☆☆

一星半是给书的，半星给店家

评分☆☆☆☆☆

SI制的好物理学课本22电磁学

评分☆☆☆☆☆

不错，提高科学素养