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最終更新日:2018.11.05

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シリーズ: シリーズ〈これからの基礎物理学〉 3

初歩の相対論から入る電磁気学

電磁気学

A5/232ページ/2019年01月20日
ISBN978-4-254-13719-4 C3342
定価3,672円(本体3,400円+税)

米谷民明 著

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紀伊國屋書店 旭屋倶楽部 東京都書店案内

冒頭から特殊相対性理論の基礎を導入し,電気と磁気をすべて統一的視点で解説。新しい教程を示す基礎テキスト。〔内容〕特殊相対性原理とは/力と4元ポテンシャルの場/場の運動方程式/電磁場の保存則/物質と電磁場/電磁波と光/他

目次

1. 序論:電磁気力と光速度
 1.1 電磁場の小歴史と本書の進め方について
 1.2 クーロンの法則とアンペールの法則

2. 特殊相対性原理とは何か
 2.1 普遍定数としての光速度へ:マイケルソン・モーリーの実験
 2.2 光速不変の原理と時間空間
 2.3 ローレンツ変換
 2.4 一般ローレンツ変換と時空ベクトル,テンソル

3. 力と4元ポテンシャルの場
 3.1 ラグランジュの運動方程式
 3.2 自由粒子の相対論的運動方程式
 3.3 力学変数としてのポテンシャル場
 3.4 点電荷の作用積分と運動方程式
 3.5 静止電荷が作る電場,定電流が作る磁場

4. ポテンシャル場の運動方程式
 4.1 流れとしての3次元ベクトル場:発散と回転
 4.2 静的場の微分方程式
 4.3 有限伝達速度による場の表現
 4.4 ファラデーの電磁誘導の法則と電気活性状態
 4.5 マックスウェル方程式:ポテンシャル場の外積微分と集約
 4.6 ローレンツ変換と時間変動する場
 4.7 4元ベクトルとしての電荷密度と電流密度

5. 電磁場の保存則
 5.1 エネルギー運動量応力テンソル
 5.2 力線と応力
 5.3 場のエネルギー運動量と粒子のエネルギー運動量
 5.4 電磁場の角運動量
 5.5 連続の方程式と4次元のガウスの定理
 5.6 エネルギーの流れとローレンツ変換
 5.7 電磁場の作用積分
 5.8 電磁場のハミルトン形式

6. 物質と電磁場
 6.1 電磁場の基礎法則と物理現象
 6.2 導体の静電場
 6.3 導体の定常電流
 6.4 定常電流の起源と超伝導
 6.5 物質の誘電性と磁性
 6.6 物質と電磁的エネルギー,運動量,応力
 6.7 準定常交流回路

7. 電磁波と光
 7.1 電磁波の生成
 7.2 電磁波のローレンツ変換と偏光
 7.3 電磁波と物質
 7.4 電磁波の反射,屈折,散乱,旋回