Quels livres sont recommandés pour un cours avancé de premier cycle en électrodynamique?
Quels livres sont recommandés pour un cours avancé de premier cycle en électrodynamique?
D.J. L ' introduction à l'électrodynamique de Griffith doit être mentionnée. À ma connaissance, ce texte est omniprésent dans les cours E&M de niveau junior.
En ce qui concerne le contexte requis, je dirais que la seule chose vraiment requise est une compréhension approfondie du calcul multi-variable. Le contenu de la physique est autonome, je dirais donc que même les étudiants de première année, les connaissances E&M ne sont pas nécessaires , même si cela aiderait seulement un apprenant à penser «comme un physicien» pour aider à résoudre des problèmes.
Étant un texte de premier cycle de niveau junior, il n'est pas complet ni approfondi, du moins par rapport aux textes de niveau supérieur.
(Ceci est une réponse de la communauté; n'hésitez pas à ajouter des éléments supplémentaires)
Purcell est une bonne option non-Griffiths. Je jugerais l'exhaustivité du matériel entre Griffiths et Jackson, mais avec un niveau intuitif de compréhension proche de Griffiths. Je l'ai utilisé pour étudier pour les examens de qualification des diplômés lorsque Jackson me faisait me sentir particulièrement obtus.
Quelques points positifs:
Permettez-moi de vous donner un exemple. Rayonnement quadripolaire électrique. De ma mémoire, Purcell commence par l'expression déjà dérivée du rayonnement dipolaire, puis ajoute un deuxième dipôle inversé à l'emplacement approprié pour obtenir le champ électrique dépendant du temps (par superposition) pour une source quadripolaire. Comme c'est intuitif! (Ma mémoire est un peu floue ici, donc un peu peut éditer et corriger si nécessaire.)
En ce qui concerne le contexte requis, je dirais qu'il est assez autonome comme le sont la plupart des livres d'introduction E&M, mais un calcul multivariable est un must.
A part Purcell, j'aime beaucoup Feynman Vol. II. J'ai enfin pu comprendre les matériaux magnétiques et les électroaimants. (Attention, Feynman utilise sa propre notation pour B, H et M.)
Les conférences sont disponibles en ligne et gratuitement, en tant que New Millenium Edition, à
dans une belle édition remasterisée avec des figures et des équations de graphiques vectoriels redessinés.
Les cours eux-mêmes ne contiennent aucun exercice, ils ne sont donc pas aussi bons, seuls, pour l'auto-apprentissage. Ceci est partiellement résolu par les conseils de Feynman sur la physique , qui contient trois conférences de résolution de problèmes par Feynman et un ensemble d'exercices et de réponses rassemblés par RB Leighton et R. Vogt (cf. . la nouvelle préface des conférences). *
* J'espère qu'une personne familière avec ce livre pourra vous dire à quel point cela aide?
W. KH Panofsky et M. Phillips, Electricité classique et magnétisme , Addison Wesley, 2e éd., 1962
Surtout les 14 premiers chapitres sont des textes d'étude très agréables mais soigneusement écrits sur les deux bases et des sujets plus avancés dans la théorie macroscopique EM (y compris la discussion de l'énergie EM sous un angle plus expérimental que d'habitude et de la densité de la force à l'intérieur de la matière - sujet très omis mais intéressant), tout en restant miraculeusement concis (267 pages!). En tant que manuel de base, un excellent moyen de sauver la vie des compilations volumineuses sur la théorie EM.
Bien sûr, tout le monde vous a parlé de Griffiths et Jackson. Et ils ont raison à leur sujet, mais laissez-moi ajouter d'autres options:
Comme mentionné, un premier livre serait "Electricité et magnétisme" de Purcell et David Morin: ce livre vaut la peine d'être lu page par page, mot par mot, ne manquez rien, même si vous avez déjà suivi un cours d'électro. Ce livre est un classique rendu moderne lorsque Morin a pris la tâche de le mettre à jour. Lisez-le.
Après cela, vous aimerez passer à des livres plus formels. La prochaine étape est Griffiths: est un livre canonique de premier cycle et comble assez bien les lacunes entre Purcell et Jackson. Mais il y en a d'autres: si vous ne voulez pas lire Griffiths, essayez "Electrodynamique moderne" d'Andrew Zangwill. Je suis désolé Griffiths, tu sais que je t'aime, mais Zangwill va mieux.
Un autre grand texte est Charles Brau "Problèmes modernes de l'électrodynamique classique". Préparez-le avec Zangwill et vous n'aurez jamais besoin de rien d'autre à ce niveau.
"Electrodynamique classique" d'Ohanian est aussi un bon livre, mais je préfère Zangwill et Brau.
Il y a un livre écrit par Julian Schwinger (Dieu bénisse Julian Schwinger) intitulé "Electrodynamique classique" et il y a "Principes de l'électrodynamique" de Melvin Schwartz. Je ne les ai jamais vraiment lus à part quelques extraits et j'aime ce que j'ai vu (il y a un sujet dans le livre de Schwartz où il discute qu'une fois qu'on a le champ électrique, il faut forcément qu'il y ait un champ magnétique qui est génial et Schwinger montre que le moins principe d'action pour l'énergie électromagnétique implique les équations de Maxwell ...). Le livre de Schwinger est divisé en petits chapitres qui sont en fait des conférences qu'il a données, donc un livre de sujets n'est pas un manuel.
Il y a "Princípios de eletrodinâmica clássica" de Josif Frenkel par un professeur brésilien qui est assez bon aussi.
Le professeur Florian Scheck a une série de physique théorique où il y a un livre sur l'électrodynamique classique qui est très, très bon, mais Scheck écrit avec des mathématiques très lourdes et formelles est donc une référence future.
Un autre est "l'électrodynamique classique" de Greiner. Toutes les séries de Greiner sur la physique théorique sont excellentes.
Lorsque vous êtes prêt, il y a «Electrodynamique classique» de Jackson et «Électricité statique et dynamique» de William Smythe. Jackson couvre tout sur le sujet et avec rigueur et perspicacité profonde, mais c'est un livre lourd, pas facile et est célèbre pour traiter certains passages de certaines équations comme triviaux et quand vous essayez de calculer vous voyez que vous avez en fait 7 milliards de pages de calculs. pour passer à l'étape suivante. Je n'ai jamais lu Smythe mais mon professeur m'a dit une fois que ses problèmes étaient épiques. Et, bien sûr, Landau. Ces trois sont pour le niveau d'études supérieures. Audience mature uniquement.
Donc, dans suma: je commencerais par Purcel et Morin, puis j'aurais Greiner et / ou Zangwill et / ou Charles Brau, puis j'irais à Scheck et Landau, et enfin Jackson et / ou Smythe.
PS: Si vous aimez voir comment la physique a évolué et comment elle a été réalisée il y a 150 ans, il y a le livre de Maxwell; Bien sûr, ce n’est pas un manuel de nos jours, mais vous pouvez toujours apprendre quelque chose en lisant de bons livres, et c’est un classique écrit par certains des plus grands, donc ça vaut le temps.
Les liens fournis sur la page Web de
Gerard 't Hooft (comment devenir un bon physicien théoricien) peuvent être très intéressants:
https: //www.staff.science.uu .nl / ~ gadda001 / goodtheorist / em.html
Il y a cependant une chose que je recommande: apprenez-le à l'envers par rapport à Griffiths; c'est-à-dire lisez d'abord les chapitres sur la dynamique électromagnétique, puis jetez un œil aux cas statiques. Sinon, vous pourriez vous retrouver aussi confus que moi, vous sentir menti. Je recommande ceci en général: essayez d'abord d'apprendre les cas non simplifiés.
L ' électrodynamique classique de Jackson est très complète et souvent considérée comme la référence en matière de DEC. Mais j'aime aussi les particules chargées classiques de Rohrlich qui, comme le titre l'indique, met davantage l'accent sur le sujet des particules interagissant avec les champs EM.
Mon cours de troisième cycle sur E&M a utilisé ce texte comme base pour les conférences (par la suite changé pour le Jackson susmentionné) . Ce livre est très court (246 pages par rapport à Griffiths à 624 pages!), Mais couvre tous les sujets pertinents d'E&M (électrostatique, magnétostatique, etc.) avant de passer en douceur à des matériaux plus avancés tels que la relativité restreinte et la formulation lagrangienne de électrodynamique. Bien qu'il y ait quelques exemples tout au long du livre, il n'y a pas de problèmes de chapitre ou de fin de chapitre à attribuer aux élèves.
NB: Melia utilise des unités gaussiennes dans le texte.
Ce livre est ce que j'ai utilisé comme supplément pour mes travaux de fin d'études (mais pas comme livre supplémentaire). Je considère essentiellement ce texte comme une extension plus approfondie du travail de Melia; il couvre une grande partie des mêmes sujets dans un ordre similaire, mais le fait à un rythme plus lent avec plus d'exemples et de problèmes de devoirs.
NB: Franklin utilise aussi les unités gaussiennes dans le texte.
J'aime un texte de 1941 Stratton Electromagnetic field and Waves et aussi Like Born and Wolf qui est élégant et clairement écrit. J'aime un autre vieux texte Rojanski. J'aime aussi la dernière version de Purcell qui est en unités MKS et a des réponses aux problèmes à l'arrière
Puisqu'il y a plusieurs mentions de Jackson, permettez-moi (un peu d'auto-promotion :) d'ajouter un lien vers mes notes en ligne sur la base du cours E&M de 1ère année que j'ai suivi au CCNY, basé sur ce livre: http : //www.forkosh.com/u715.html et http://www.forkosh.com/u716.html C'était un cours de deux semestres, et ce sont mes premiers - et les notes du deuxième semestre, respectivement. Désolé que quelques-unes des conférences vers la fin de chaque semestre manquent (surtout en u716) - J'étais en train de s'entasser pour les finales et je n'ai jamais réussi à transcrire mes notes de cours écrites à la hâte dans le carnet.
Boyer était un excellent professeur, très apprécié de tous ses élèves. Et mes notes basées sur son cours contiennent de nombreux exemples supplémentaires et des discussions qui ne figurent pas dans le texte. En effet, ses conférences étaient pour la plupart des documents supplémentaires (on s'attend à peu près à ce que vous connaissiez déjà le contenu du texte), et j'espère que mes notes transmettent une partie de la capacité et de l'enthousiasme exceptionnels de Boyer pour le sujet.
Tout commentaires, suggestions, questions sur les notes? Bien que je vous prévienne, cela fait un certain temps que je ne connaissais pas intimement le matériel. (P.S. Mais, oui, j'ai deux A :)
Une autre option à considérer est Wangsness. Il est un peu plus solide sur le développement des muscles de calcul vectoriel et couvre la plupart des domaines classiques. Pas aussi dur, complexe ou laconique que Jackson, mais bon entraîneur avant de passer à Jackson.
Il y a des opinions partagées sur la très longue section de calcul vectoriel au début mais je pense vraiment que c'est une bonne idée. Si vous ne comprenez pas cela, vous allez avoir du mal plus tard.
La section relative à la relativité qui s'y trouve n'est pas non plus un traitement complet. Mais je pense que les étudiants devraient d'abord apprendre la théorie classique. Avoir un traitement relativiste en guise de fin de digression est probablement préférable pour le premier cycle. Vous devez d'abord être solide sur des choses comme la méthode des images.
Voir:
https://www.amazon.com/Electromagnetic-Fields-2nd-Roald-Wangsness/dp/0471811866
P.s. FWIW, je ne pense pas que Jackson soit approprié pour une classe de premier cycle (ni Stratton ou Panovsky / Phillips ou des textes similaires). Ces réponses se lisent presque comme si la personne n'avait pas lu toute la question. [Je suppose que vous pouvez faire un argument pour utiliser un texte de diplôme dans UG. Je serais toujours en désaccord avec cela car ce n'est pas une bonne pédagogie. Mais si vous aviez ce point de vue, ce serait une bonne idée d'expliquer pourquoi vous pensez que cette opinion contraire est vraie. Le simple fait de l'omettre semble ne pas avoir lu la question. Comme quand quelqu'un dit qu'il veut un vrai texte d'analyse relativement simple et que le bébé Rudin est suggéré de manière laconique.