Классическая электродинамика (книга) - Classical Electrodynamics (book) - Wikipedia

Классическая электродинамика
Jackson-E & M-front-cover.jpg
Третья редакция передняя суперобложка
АвторДжон Дэвид Джексон
СтранаСоединенные Штаты
Языканглийский
ПредметЭлектромагнетизм
ЖанрНехудожественная литература
ИздательДжон Уайли и сыновья
Дата публикации
1962, 1975, 1999
Страницы808
ISBN0-471-30932-X
OCLC925677836

Классическая электродинамика это учебник о этот предмет написано физиком-теоретиком и ядерным физиком Джон Дэвид Джексон. Книга возникла как конспект лекций, которые Джексон подготовил для преподавания. выпускник -уровневый электромагнетизм сначала на Университет Макгилла а затем на Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн.[1] Предназначен для аспирантов и часто известен как Джексон для краткости,[2] это стандартный справочник по этой теме с момента его первой публикации в 1962 году.[3][4][5]

Книга печально известна сложностью своих проблем и склонностью рассматривать неочевидные выводы как самоочевидные.[6][страница нужна ] Исследование 2006 г. Американское физическое общество (APS) выяснили, что 76 из 80 опрошенных факультетов физики США требуют, чтобы все аспиранты первого года обучения прошли курс с использованием третьего издания этой книги.[7][8]

Обзор

Дополнительные темы, рассматриваемые в первом издании, включают магнитогидродинамика, физика плазмы, векторная форма Теория дифракции Кирхгофа, специальная теория относительности и излучение движущихся и сталкивающихся зарядов.[9] Эти темы выбраны Джексоном для студентов, интересующихся теоретической физикой в ​​целом и ядерной физикой и физикой высоких энергий в частности. Необходимые математические методы включают векторное исчисление, обыкновенные и дифференциальные уравнения в частных производных, Ряд Фурье, и некоторые специальные функции ( Функции Бесселя и Полиномы Лежандра ).[10]

Во втором издании было добавлено несколько новых тем, в том числе Параметры Стокса, то Дисперсионные соотношения Крамерса-Кронига, и проблема Зоммерфельда-Бриллюэна. Две главы по специальной теории относительности были полностью переписаны, при этом основные результаты релятивистской кинематики были перенесены в проблемы и заменены обсуждением электромагнитного лагранжиана. Материалы по переход модифицированы столкновительное излучение и мультипольные поля. Добавлено 117 новых задач.[11]

В то время как предыдущие две редакции используют Гауссовы единицы, третий использует Единицы СИ, хотя и только для первых десяти глав. Джексон написал, что это признание того факта, что практически все учебники по электродинамике для бакалавриата используют единицы СИ, и признал, что он «нарушил» соглашение, которое у него было с Эдвард Перселл что они будут поддерживать друг друга в использовании гауссовых единиц. В третьем издании некоторые материалы, например, по магнитостатике и электромагнитной индукции, были переработаны или переписаны, а другие, например, обсуждения физики плазмы, были полностью исключены. Одним из важных дополнений является использование численных методов. Добавлено более 110 новых задач.[12]

Оглавление (3-е издание)

Редакции

  1. Джексон, Джон Д. (1962). Классическая электродинамика (1-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. ISBN  0-471-43131-1. OCLC  705218816.
  2. Джексон, Джон Д. (1975). Классическая электродинамика (2-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. ISBN  978-0-471-43132-9. OCLC  488784931.
  3. Джексон, Джон Д. (1999). Классическая электродинамика (3-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. ISBN  978-0-471-30932-1. OCLC  925677836.

Прием

Согласно обзору Эндрю Зангвилла за 2015 г. Современная электродинамика в Американский журнал физики «[t] Классическим учебником по электродинамике на протяжении последних четырех десятилетий была монументальная работа Дж. Д. Джексона, книга, по которой большинство физиков нынешнего поколения прошли свой первый курс».[4]

Первое издание

L.C. Левитт, который работал в научно-исследовательской лаборатории Boeing, заметил, что первое издание предлагает ясное, всеобъемлющее и автономное рассмотрение электромагнетизма, происходящего от Закон электростатики Кулона вплоть до собственных полей и радиационной реакции. Однако он не рассматривает электродинамику в средах с пространственной дисперсией и рассеяние излучения в массивном веществе. Он рекомендовал Электродинамика сплошных сред. к Лев Ландау и Евгений Лифшиц в качестве дополнения.[9][примечание 1]

Второе издание

Рецензент Ройс Зия из Политехнический институт Вирджинии написал, что, по мнению многих студентов и профессоров, основная проблема с первым изданием книги заключалась в том, насколько тяжелой была книга с математической точки зрения, что отвлекало студентов от основной физики. Во втором издании было решено множество проблем, добавлены более содержательные обсуждения и удалены вводящие в заблуждение диаграммы. Расширенные главы о применении электромагнетизма приблизили студентов к исследованиям.[13]

Третье издание

Физик Уэйн Саслоу из Техасский университет A&M заметил, что в текст были добавлены некоторые важные новые приложения, такие как волоконная оптика и диэлектрик волноводы, которые имеют решающее значение в современных коммуникационных технологиях, и источники синхротронного света, ответственный за достижения в физике конденсированного состояния, и что фрагменты вырезанной главы по магнитной гидродинамике и физике плазмы были разбросаны по всему тексту. Саслоу утверждал, что обширный опыт Джексона в области электротехники, ядерной физики и физики высоких энергий сослужил ему хорошую службу при написании этой книги.[2]

Рональд Фокс, профессор физики Технологического института Джорджии, считает, что эта книга хорошо сочетается с Классическое электричество и магнетизм к Мельба Филлипс и Вольфганг Панофски, и Классическая теория поля Ландау и Лифшица.[заметка 2] Классическая электродинамика гораздо шире, и в нем учащимся предстоит решить гораздо больше проблем. «Ландау и Лифшиц» просто слишком сложны для использования в качестве учебника для начинающих аспирантов. Однако проблемы Джексона не относятся к другим разделам физики, таким как физика конденсированного состояния и биофизика. Для получения оптимальных результатов необходимо заполнить шаги между уравнениями и решить множество практических задач. Предлагаемые чтения и ссылки имеют ценность. Третье издание сохраняет репутацию книги из-за сложности содержащихся в ней упражнений и из-за своей тенденции рассматривать неочевидные выводы как самоочевидные. Фокс заявил, что Джексон - самый популярный текст по классическому электромагнетизму в послевоенную эпоху, и что единственная другая выпускная книга сопоставимой известности - это Классическая механика к Герберт Гольдштейн. Однако, хотя текст Гольдштейна сталкивался с конкуренцией со стороны Владимира Арнольда Математические методы классической механики, Джексон остался незамеченным (по состоянию на 1999 год). Фокс прошел углубленный курс электродинамики в 1965 году, используя первое издание Джексона, и впервые преподавал электродинамику в 1978 году, используя второе издание.[14]

Джагдиш Мехра, физик и историк науки, писал, что текст Джексона не так хорош, как одноименная книга Джулиан Швингер и другие. В то время как Джексон рассматривает этот предмет как раздел прикладной математики, Швингер объединяет их, освещая свойства математических объектов, используемых с физическими явлениями. В отличие от Джексона, Швингер нанимает вариационные методы и Функции Грина широко. Мехра не согласился с использованием Единицы СИ в третьем издании, которое он считал более подходящим для инженерной мысли, чем для теоретической физики. В частности, он утверждал, что электрические и магнитные поля не должны иметь разных единиц, потому что они являются компонентами тензор напряженности электромагнитного поля.[3]

Эндрю Зангвилл, физик из Технологический институт Джорджии, отметил неоднозначные отзывы о Джексоне после изучения литературы и обзоров на Amazon. Он отметил, что Джексон часто упускает детали при переходе от одного уравнения к другому, что часто бывает довольно сложно. Он заявил, что четыре разных преподавателя в его школе работали над альтернативой Джексону, используя конспекты лекций, разработанные примерно за десять лет, с целью углубить понимание студентами электродинамики, а не рассматривать ее как тему прикладной математики.[7]

Томас Питерс из Цюрихский университет утверждал, что, хотя Джексон исторически обучал студентов выполнять сложные математические вычисления, задача, которая, несомненно, важна, в электродинамике есть гораздо больше, чем это. Он написал это Современная электродинамика Эндрю Зангвилл предлагает «стимулирующий свежий взгляд» на эту тему.[15]

Джеймс Расс, физик-экспериментатор высоких энергий Университет Карнеги Меллон, придерживался мнения, что примеры сложны, а тонкости физики часто оставляют в виде упражнений. Он добавил, что Современная электродинамика Эндрю Зангвилла - лучший выбор для начинающих аспирантов, но Джексон предлагает более полный охват и остается прекрасным справочником. Он рекомендовал положить оба на полку.[4]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Видеть Курс теоретической физики, Том 8.
  2. ^ Видеть Курс теоретической физики, Том 2.

Рекомендации

  1. ^ Джексон, Дж. Д. (1999). «Кадры из жизни физика». Ежегодный обзор ядерной науки и физики элементарных частиц. 49: 1–33. Bibcode:1999ARNPS..49 .... 1J. Дои:10.1146 / annurev.nucl.49.1.1.
  2. ^ а б Саслоу, Уэйн М. (1 января 1999 г.). «ОБЗОР КНИГИ: Классическая электродинамика Джона Дэвида Джексона». Основы физики. 29 (1): 133–135. Дои:10.1023 / а: 1018821305089. ISSN  0015-9018. S2CID  116645556.
  3. ^ а б Мехра, Джагдиш (18 февраля 2000 г.). «Классическая электродинамика». Американский журнал физики. 68 (3): 296–298. Bibcode:2000AmJPh..68..296S. Дои:10.1119/1.19413. ISSN  0002-9505. Некоторые биографические подробности о Джексоне в обзоре Мехры несовместимы с автобиографией Джексона. См. Статью Jackson (1999).
  4. ^ а б c Расс, Джеймс С. (22 июня 2015 г.). «Современная электродинамика». Американский журнал физики. 83 (7): 660–661. Bibcode:2015AmJPh..83..660R. Дои:10.1119/1.4913414. ISSN  0002-9505.
  5. ^ Чепмен, Сандра С. (10 января 2002 г.). «Основная электродинамика». Американский журнал физики. 70 (2): 191. Bibcode:2002AmJPh..70..191C. Дои:10.1119/1.1432976. ISSN  0002-9505.
  6. ^ Джексон, Ян (2016). Mathein Pathein: тезаурус идиолекта Джона Дэвида Джексона (1925-2016). Беркли: Книги Иэна Джексона.
  7. ^ а б Зангвилл, Эндрю (2013). «Новый учебник для выпускников классической электродинамики» (PDF). Американское физическое общество. Получено 2 сентября, 2017.
  8. ^ Американская ассоциация учителей физики, Колледж-Парк, штат Мэриленд. (2006). Высшее образование по физике. Отчет совместной рабочей группы AAPT-APS. Пересмотрено (PDF). Распространяется Информационным центром ERIC. OCLC  1062939013.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  9. ^ а б Джексон, Джон Дэвид; Левитт, Л. К. (ноябрь 1962 г.). «Классическая электродинамика». Физика сегодня. 15 (11): 62. Bibcode:1962ФТ .... 15к..62Дж. Дои:10.1063/1.3057859.
  10. ^ Джексон, Джон Дэвид (1999). «Предисловие к первому изданию». Классическая электродинамика (3-е изд.). Вайли. ISBN  0-471-30932-X.
  11. ^ Джексон, Джон Дэвид (1999). «Предисловие ко второму изданию». Классическая электродинамика (3-е изд.). Вайли. ISBN  0-471-30932-X.
  12. ^ Джексон, Джон Дэвид (1999). "Предисловие". Классическая электродинамика. Вайли. ISBN  0-471-30932-X.
  13. ^ Jackson, J.D .; Зия, Ройс К. П. (июль 1977 г.). «Классическая электродинамика, 2-е издание». Физика сегодня. 30 (7): 61. Bibcode:1977ФТ .... 30г..61Дж. Дои:10.1063/1.3037637.
  14. ^ Фокс, Рональд Ф. (20 августа 1999 г.). «Классическая электродинамика, 3-е изд.». Американский журнал физики. 67 (9): 841–842. Bibcode:1999AmJPh..67..841J. Дои:10.1119/1.19136. ISSN  0002-9505.
  15. ^ Питерс, Томас (16 января 2014 г.). «Современная электродинамика Эндрю Зангвилла». Современная физика. 55 (1): 49. Дои:10.1080/00107514.2013.868522. S2CID  122677767.

дальнейшее чтение

  • Зангвилл, Эндрю (2013). Современная электродинамика. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521896979.