导航菜单
首页 >  中科大807电动力学真题  > 电动力学(陶鑫)

电动力学(陶鑫)

我是本学期这门课程的助教之一,之所以来担任这门课程的助教其实是早就听说过陶鑫老师的电动力学的课程安 排是一绝。陶鑫老师作为研究等离子体和日冕的地空学院的老师,却把电动力学这门课讲得理论味儿十足。先说说物理学院的几位老师开设的这门课程的一些小问题:这门课程物理学院的上法在我看来未免有些工程……即使是大名鼎鼎的潘海俊老师也没能免俗(潘老师真的是 讲课非常好的老师!):大量的边值问题、天线、波导管的内容挤占了后面讲四维协变电动力学和电动力学的 Lagrange表述的时间(而这是我认为电动力学的精髓所在)。物理学院在这门课程课程安排上的缺陷直接导致了很多同学学完电动力学都不知道电动力学除了解亥姆霍兹方 程和泊松方程还有什么意 义 。说一件我亲身经历的事儿 :期末考前几天我在食堂吃饭的时候旁边有两位在 饱受复习折磨的学弟相互吐槽电动力学这门课没什么新东西,全是数学物理方程的应用。我听了这个说法真的非常难过。四大力学中,电动力学首次把场作为研究对象,并且Maxwell方程组是人类最早发现的洛伦兹变换下协变的方程 。当今物理学仍然没有脱离对称性决定物理规律的主线,而洛伦兹对称性就是实验上最“坚固” 的对称性之一。将 Maxwell方程组写成四维的拉格朗日表述就是量子场论第一章讲到的东西 ,而量子场论又是上个世纪物理学最伟大的成就之一,更是人类目前已知的最精确的理论之一。20世纪理论物理学的另一座高峰广义相对论作为目前为描述引力相互作用最为成功的理论也脱胎于电动力学,这些都恰恰说明了电动力学这门课程在物理学中的地位,更说明了这门课程理应会带来观念上的革新,而不是仅仅作为数理方程的应用!

作为四大力学中的 一 门,私以为电动力学的精髓在于洛伦兹协变和作为一个处理了无穷维自由度的场的经典理论。而这些精髓怡怡在物理学院几位老师的课中要么最后略有提及(实在是课时不允许)、要么直接囫囵带过,实在可惜。

陶鑫老师遵循朗道《场论》的思路,却又大大拉低了入门《场论》的门槛,并且自己编有讲义(虽然是英文),其中补全了大量的计算细节,在课程之初就把电动力学的图景呈现给了大家。

上面的Eris同学也已经讲过这门课程的教学主体,我在这里就不再赘述。

陶老师的教学理念我很欣赏,他在课堂内容中塞入了大量的干货、作业难度也不会小(其中有大量的重要结论和方法应用)、但是最后考试却十分友善。不过今年还是有不少同学考得比较糟糕,主要原因可能有:

疫情导致在家中学习条件和氛围不够好。考试时间安排密集、大家复习不够充分,并且大部分同学复习其实复习歪了(做了很多习题,而本次期末考试的重头在于对于电动力学整体的理解和把握,第一个选择题和最后一个选择题得分率之低有些令人惊讶。)选择题题量小、分值大,直接导致很多同学理解上的不足被大大放大了。

最后我总结如下:

如果喜欢漂亮的理论和优雅的formalism,陶老师的电动力学将会是有志于学理论的同学的好选择。

如果只是打算混这4学分,用最少的力气拿尽可能高的绩点,那么这门课程我觉得不会适合你(平时作业真的没有那么好做)

最后给所有学习电动这门课的学弟学妹们推荐一下参考资料:

《Intrduction to Electrodynamics》是Griffith的本科生层次的著名电动力学教材,深入浅出,很多精华其实被作者隐藏在了习题当中,时间充足的同学建议系统地看一遍,英文看起来吃力的同学可以看机械工业出版社的中译版《电动力学导论》,但是部分章节和段落的翻译的质量不太令人满意。

朗道的《场论》是从相对性原理出发建立整个经典场论(包含经典电磁场和引力场)的一本著作,对于大部分刚接触电动力学的本科生而言可能有点晦涩难懂,不过也可以作为参考。陶老师的讲义是朗道这本书的学习指导,补上了很多计算细节。值得一提的是本书使用的是高斯单位制(cm, g, s)

很多同学在初学电动力学的时候对于矢量(张量)场的数学分析感到吃力,这里我推荐大家去阅读曹昌琪著《经典电动力学》的附录、梁灿彬著的《电磁学(拓展篇)》

Jackson的《Classical Electrodynamics》美国大部分学校使用的研究生电动力学教材,是一本大部头,足够详实。不过我觉得可能没有人能在本科阶段刷完它,也没有这样做的必要。四维形式电动力学部分写得很精彩,可以摘取你感兴趣的章节阅读。

David Tong 的讲义,事实上我推荐Tong的所有讲义,物理味儿十足,读起来如沐春风。https://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/teaching.html

相关推荐: