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50年來，EdwardM.Purcell的經(jīng)典教科書向?qū)W生們展示了電場和磁場的世界。第3版又做了更新，統(tǒng)一使用國際標(biāo)準(zhǔn)單位（SIunits），新增了數(shù)以百計(jì)的新實(shí)驗(yàn)、新問題、新數(shù)據(jù)，另外一個(gè)特點(diǎn)就是增加了物理在實(shí)際生活中應(yīng)用的內(nèi)容。這本教科書涵蓋了所有的電磁場方面的知識(shí)點(diǎn)，包括靜電學(xué)、磁場、電流、電磁波，以及物質(zhì)中的電磁場，等等。用現(xiàn)代的方法來看，磁場的產(chǎn)生是相對(duì)論作用的結(jié)果。隨著物理知識(shí)的深入，引入了數(shù)學(xué)概念和公式，這使得物理的闡述過程更加清晰。講述的宏觀物理現(xiàn)象由基礎(chǔ)的微觀物理嚴(yán)格導(dǎo)出。有用的例子、幾百個(gè)圖解說明、將近600道章后思考題和習(xí)題，使得這本書成為電磁學(xué)課程的理想教材。教師們可以在www.cambridge.org/Purcell-Morin上找到“練習(xí)”對(duì)應(yīng)的答案。

第３版前言

50年來，物理專業(yè)的學(xué)生們已經(jīng)習(xí)慣了使用這本書的前兩版來學(xué)習(xí)電磁學(xué)。這一版本的出版是希望能夠跟上時(shí)代的趨勢，所以對(duì)書里的一些內(nèi)容做了更新，同時(shí)也添加了一些新的內(nèi)容。相比于第2版，第3版的明顯改變在于： (1)書里的高斯單位制都改成了國際單位制； (2)書中添加了很多已經(jīng)解決了的問題和例子。

做出第一個(gè)改變是因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)關(guān)于電磁學(xué)的課程都是使用國際單位制教授的。第2版已經(jīng)停止了印刷，我們傷心地看著這樣一本好書就這樣逐漸消失，因?yàn)樗瓦@個(gè)科目現(xiàn)在的教授方式不相兼容。當(dāng)然，在預(yù)備課程里面講解哪一個(gè)單位制更“好” 的時(shí)候，情況可能會(huì)有些不同。但是這只是假設(shè)，對(duì)于這些課程還是回到現(xiàn)實(shí)吧。

對(duì)于那些喜歡用高斯單位的學(xué)生，或者那些希望他們的學(xué)生掌握兩種單位制的導(dǎo)師們，我做了很多可能會(huì)有用的附錄。附錄Ａ討論了國際單位制（ＳＩ）和高斯單位制的區(qū)別；附錄Ｃ中導(dǎo)出了兩種單位制中對(duì)應(yīng)單位的轉(zhuǎn)化因子；附錄Ｄ中解釋了如何將公式從國際單位制轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚箚挝恢疲?然后集中列出了書中每一個(gè)重要結(jié)論的國際單位制和高斯單位制中對(duì)應(yīng)的公式�；ㄒ稽c(diǎn)時(shí)間看一下這個(gè)附錄會(huì)讓你清楚理解那些公式在不同的坐標(biāo)系中的變換過程。

本書的第二個(gè)改變是增加了很多已經(jīng)解決了的問題和很多新的例子。每一章最后都以“習(xí)題” 和“練習(xí)” 結(jié)尾�！傲�(xí)題” 的答案放在第12章。習(xí)題和練習(xí)之間僅有的一個(gè)區(qū)別就是書中有習(xí)題的答案而沒有練習(xí)的答案。（對(duì)教師另外有一個(gè)習(xí)題的答案手冊。）然而，在做習(xí)題時(shí)，另一個(gè)區(qū)別就是在習(xí)題中會(huì)得到更多的定理性的結(jié)論，這些結(jié)論可以應(yīng)用在其他的習(xí)題或者練習(xí)中。

對(duì)于使用結(jié)論來解決問題時(shí)的一些建議：習(xí)題（和練習(xí)）給定了（對(duì)于每一個(gè)題）一個(gè)從１星到４星的難度等級(jí)標(biāo)記。如果你在解一道題時(shí)遇到了麻煩，千萬不要急著去看答案。自己先想一會(huì)兒。如果最后還是看了答案，不要只是讀讀它。相反，你要用一張紙蓋住它，每一次只讀一行，直到你能開始自己把這道題解出來。然后把書放在一邊，再自己真正做一遍。這是能讓你充分理解的唯一辦法。如果僅僅只是讀一遍答案，那將毫無用處。你可能會(huì)認(rèn)為那樣做也挺好的，但實(shí)際上那對(duì)你提升對(duì)下一個(gè)等級(jí)習(xí)題的理解能力沒有任何幫助。當(dāng)然，在理解基本原理的過程中，對(duì)書中包括可能的幾個(gè)習(xí)題的答案的仔細(xì)閱讀是必要的。但是，如果第１個(gè)等級(jí)是對(duì)基本概念的理解，第２個(gè)等級(jí)是對(duì)概念的應(yīng)用，然后你就這樣一遍一遍地讀下去，那你將永遠(yuǎn)不會(huì)通過第１個(gè)等級(jí)。

這本書盡管在內(nèi)容上新增加了幾個(gè)章節(jié)，但其整體格局本質(zhì)上是和第2版完全一樣的。2.7節(jié)介紹了偶極子。對(duì)偶極子成型的處理方式以及它們的應(yīng)用會(huì)留到第10章。但是，因?yàn)榕紭O子的基礎(chǔ)知識(shí)僅僅用第1章和第2章的幾個(gè)概念就能解釋清楚，所以對(duì)它的講解就安排到了這本書的較早的部分。8.3節(jié)中介紹了用取復(fù)數(shù)形式解的實(shí)部來解幾個(gè)重要的微分方程的方法。9.6.2 小節(jié)解決了坡印廷矢量的問

題，坡印廷矢量可以用來解決一些非常奇特的問題。

每一章中都包含了一個(gè)電磁學(xué)的“每天” 應(yīng)用的列表，其中的討論比較簡潔。這一節(jié)的主要目的是列出現(xiàn)在還需要進(jìn)一步研究的熱門話題。你可以使用書籍、互聯(lián)網(wǎng)、討論、思考等相結(jié)合的方法來對(duì)這些問題進(jìn)行更深入的研究。在我們書籍之外有無限多的有用的信息可以去查詢（以1.16節(jié)開始的地方的幾個(gè)起始點(diǎn)為例），所以這一節(jié)中我的主要目的就是提供一個(gè)進(jìn)入更深入學(xué)習(xí)領(lǐng)域的跳板。

在第5章中詳細(xì)介紹了電場、磁場以及相對(duì)論的相互關(guān)系。很多學(xué)生會(huì)感覺這些內(nèi)容是富有啟發(fā)性的，而同時(shí)有些學(xué)生會(huì)感覺這部分有些困難。（然而，這兩種學(xué)生并不是沒有一點(diǎn)交集�。� 對(duì)于那些希望避開一些純理論路線的教師們，是可以僅僅簡略介紹一下第5 章中的主要結(jié)論而從第4章直接跳到第6章的，也就是說，只需要知道磁場是由直的通電導(dǎo)線產(chǎn)生的就行。

在這一版中，對(duì)于非笛卡兒坐標(biāo)系（柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系）的使用更加突出。為了建立起某種對(duì)稱關(guān)系，合適地選擇坐標(biāo)系類型可以很大程度地簡化計(jì)算。附錄Ｆ給出了多種向量算符在不同的坐標(biāo)系中的表示。

相比于第2版，這一版的難度等級(jí)明顯提高了，主要是因?yàn)榧尤肓艘恍┍容^難的習(xí)題。如果你正在尋找額外的挑戰(zhàn)，這些習(xí)題會(huì)很適合你的口味。然而，如果你把它們忽略掉（在使用本書教學(xué)的任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的課程里，都是可以做到的），它的難度等級(jí)就和第２版大致相同了。

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