Димитър Трифонов
Класическа електродинамика
Предговор
Книгата е написана въз основа на лекциите по електродинамика, които авторът
чете в продължение на няколко години на студентите от специалностите
физика и физика и математика в Югозападния университет
"Н. Рилски" и е предназначена главно като учебник за студенти от тези
специалности. Тя може да бъде полезна и за студенти от други специалности,
както и за преподаватели и специалисти.
С оглед намаляване обема на учебника и с цел активизиране
на вниманието на читателя, немалка част от физическите и математически
резултати са формулирани като задачи при текущото изложение на материала.
На редица места се посочватлитературните източници (други учебници
за ВУЗ или книги), където дадените въпроси са изложени по-подробно или
под друг ъгъл.
Авторът благодари на рецензентите проф. д.ф.н. Л.Й. Павлов
и доц. Х.Д. Попов, както и на к.ф.н. С. Донев за внимателния прочит на
ръкописа и направените ценни бележки.
София, февруари, 1995
В учебника са изложени основите на класическата теория на
електромагнитното поле и това е предметът на университетската дисциплина по
електродинамика, която е една от дисциплините на теоретичната физика.
Тъй като електромагнитното поле е релативистична система (разпространява се
с пределно възможна скорост) и дисциплината електродинамика се чете
непосредствено след теоретичната механика, ние излагаме първо основите на
специалната теория на относителността и релативистичната механика. Това дава
възможност по-ефективно да се прилага и принципът на относителността на
Поанкаре-Айнщайн при изложението на материала, в частност още в началото да
се приложи познатият от теоретичната механика принцип на най-малкото
действие за извеждане на уравненията на Максуел, което способства за
по-пълно схващане на единството на електричното и магнитно поле, както и
за по-общото релативистично третиране на някои явления (например на
движението на заредени частици, ефекта на Доплер и др.). При
по-подробното описание на свойствата на полето обаче, почти винаги се
използва физически по-нагледната и по-позната на студентите тримерна
формулировка.
При изложението на материала се прилага принципът първо да
се разглеждат по-прости електромагнитни системи -- поле във
вакуум без източници, поле с източници, стационарно поле в материална
среда, и накрая променливо поле в среда, като по-подробно се разглеждат
предимно хомогенни и изотропни среди. Отделено е значително място на
eлектромагнитните вълни -- на излъчването, разпространението, разсейването
и поглъщането им. Разгледани са електромагнитни вълни в резонатор и вълновод.
За ефективното усвояване на материала в настоящия учебник
по електродинамика е необходимо знанието на основните физически понятия и
закони от предишните курсове по обща физика и теоретична механика, както и
основните резултати от предните математични дисциплини (най-вече от
математичните методи на физиката и особено от раздела на векторния анализ).
Предвид трудностите с представите за 4--мерното пространство-време,
релативистичната формулировка на уравненията за електромагнитното поле и
приложението на вариационния принцип на най-малкото действие в края са
дадени две математични приложения, където е направен кратък преглед на
основните положения на N--мерния векторен и тензорен анализ (в декартови и
криволинейни координати), на линейните функционали и вариационното смятане.
Някои от тези понятия са въведени и в основния текст.
В основния текст всички величини и формули са
в Гаусовата измерителна система, която е по-подходяща в теоретичната
електродинамика. За улеснение на читателите и в съответствие с препоръките
на БДС накрая е приведена проста и удобна преводна таблица,
с помощта на която всяка формула може лесно да бъде преведена от Гаусовата
система в SI (и обратно).
 
 
Назад към Публикации  
Книжарница Goodboox