量子電磁力学を学ぶための電磁気学入門

高橋康・著 柏太郎・解説

量子電磁力学を学ぶための電磁気学入門

発行
2021/12/21
サイズ
A5
ページ数
232
ISBN
978-4-06-526456-0
定価
3,960円(税込)
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在庫あり

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3,960円(税込)

内容紹介

名著、待望の復刊! 場の理論の歴史的大家が生のために筆をとった、初電磁気入門書が待望の復刊。闊達で巧みな記述を通じて、電磁の基礎から量子電磁力(QED)への橋渡しを図る。柏太郎氏(愛媛大名誉教授)による最新の「解説」を大幅加筆。

目次

第0章 凡人と物理の基本法則

第1章 Maxwellの方程式
§1 はじめに
§2 Maxwell(Heaviside, Hertz)の方程式
§3 縦成分と横成分への分解
§4 単位の問題
§5 電磁波の方程式
演習問題I

第2章 物理量の定義と基礎方程式からの近似なしの結論
§1 はじめに
§2 荷電粒子の物理量
§3 電磁場のエネルギー
§4 電磁場の慣性の流れ
§5 電磁場の波動方程式
§6 ベクトルとスカラーのポテンシャル
§7 ゲージ変換
§8 粒子と電磁場の相互作用
演習問題II

第3章 電磁場の力線と調和振動子
§1 はじめに
§2 力線
§3 電磁場のエネルギーと応力テンソル
§4 Fourier変換
§5 Fourier係数とMaxwellの方程式
§6 調和振動子による電磁場のエネルギーと慣性
§7 まとめ
演習問題III

第4章 特別の場合
§1 はじめに
§2 磁場のない世界
§3 電場のない世界
§4 静的な世界
§5 電荷と電流の分布と場
§6 原点の辺りに局在する電流の作る場
§7 Fourier変換による輻射の取り扱い
§8 点電荷による電磁場
§9 その他の問題
演習問題IV

第5章 輻射場
§1 はじめに
§2 無次元の振幅変数
§3 無次元振幅変数による物理量の表現
§4 Maxwell方程式の確認
§5 生成・消滅演算子による横成分の表現
§6 自由な光量子
§7 光量子のモードの数
§8 物理的解釈
§9 形式的整備
§10 コヒーレント状態
演習問題V

第6章 荷電粒子と電磁場の相互作用
§1 はじめに
§2 荷電粒子の量子論
§3 電磁場と荷電粒子の相互作用
§4 ユニタリー演算子U(t,t・)の摂動論的展開
§5 S行列と遷移確率
演習問題VI

第7章 電磁場と荷電粒子相互作用の簡単な例
§1 はじめに
§2 原子内の電子による光子の放出と吸収
§3 電子による光子の散乱
§4 制動輻射(Bremsstrahlung)
§5 スペクトル線の幅とずれ
演習問題VII

[付録]数学公式
1. 三角法
2. 線および面
3. Nablaオペレーター
4. 積分定理
5. 立体角
6. ベクトル場の決定
7. バランス方程式
8. 三次元のGreen関数
9. 四次元のGreen関数と波動方程式
10. ある極限
11. 級数展開
12. 平面波の位相速度
13. 偏光
14. 運動量の固有状態

[解説]波と粒子(柏 太郎)
§1 はじめに
§2 量子力学での粒子と波
§3 波動における粒子
§3.1 相対論的不変な場合 (1)
§3.2 非相対論的な場合
§3.3 相対論的不変な場合 (2)
§4 QEDの紹介と現在