Libros recomendados para electrodinámica de grado avanzado

¿Qué libros se recomiendan para un curso avanzado de pregrado en electrodinámica?

Respuestas (11)

Debe mencionarse la Introducción a la electrodinámica de DJ Griffith . Que yo sepa, este texto es omnipresente en los cursos de E&M de nivel junior.

  • La escritura es extremadamente amigable y es excelente para el autoaprendizaje.
  • El autor te dice con frecuencia lo que está haciendo y proporciona motivación , a diferencia del omnipresente texto de nivel de posgrado de Jackson.
  • Las ecuaciones a menudo usan una notación conveniente (ya sabe que el script r ?) que los hace parecer menos complicados, pero es fácil de expandir.

En cuanto a los antecedentes requeridos, diría que lo único que realmente se requiere es una comprensión profunda del cálculo de múltiples variables. El contenido de física es autónomo, por lo que diría que incluso los conocimientos de E&M de nivel de primer año no son necesarios , aunque solo ayudaría a un alumno a pensar "como un físico" para ayudar a resolver problemas.

Al ser un texto de pregrado de nivel junior, no es completo ni profundiza mucho, al menos en comparación con los textos de nivel de posgrado.

  • No obtendrá una comprensión matemática completa del uso de las funciones de Green para resolver problemas de condiciones de contorno (p. ej., condiciones de Dirichlet).
  • Algunos resultados simplemente se expresan en lugar de resolverse debido a su complejidad, aunque el autor es sincero al respecto.

(Esta es una respuesta de la comunidad; siéntase libre de agregar elementos adicionales)

Este es el mejor libro que conozco. El único defecto es la falta de problemas del mundo real, pero es difícil encontrar libros sin ese defecto.
@DanielSank: Sin embargo, no siempre es un defecto. No quiero ver problemas del 'mundo real' en un libro de texto de teoría de campos conformes, por ejemplo.
Creo que el mayor defecto de Griffiths es que el manual de soluciones se encuentra demasiado fácilmente en línea, por lo que muchos estudiantes simplemente copian las respuestas en lugar de resolverlas.
Pensé que el mayor defecto (aparte de no ser Purcell, por supuesto) era el uso de ese guión. r . Mira todo el dolor que nos causa a aquellos de nosotros que escribimos tareas de pregrado.
La secuencia de comandos r es excelente pedagógicamente para los estudiantes (imo), pero molesto para los instructores y los autores de exámenes, ¡sí!
Para ser completamente honesto, desprecio a Griffiths por su libro de mecánica cuántica, y creo que el nivel al que este libro impregna las clases de QM de pregrado es una de las únicas razones por las que Estados Unidos se está quedando atrás en la producción de teóricos. Pero diré que el libro de E&M no fue tan malo como su libro cuántico.
@DanielSank ¿Falta de problemas del mundo real? ¡El libro está repleto de ellos al final de cada capítulo! (Al menos, la última edición lo es)
@ArturodonJuan ¿Qué puedo decir? En mi experiencia, resolver expansiones multipolares en varios casos no me ha ayudado en mi vida de investigación. Según mi memoria, no se mencionaron cosas como la capacitancia en el plano, la distribución de corriente en los cables, etc. Quizás la tarea asignada en mi curso estaba orientada a un estilo particular.
Aprendí electrodinámica solo leyendo Griffiths y resolviendo los problemas. Creo que es un libro brillante, al menos desde la perspectiva de un estudiante que trata de aprender ED por sí mismo. Es, con diferencia, el mejor libro de texto que tuve en la universidad.
Uso el de Griffith en mi enseñanza de ug (pero también lo tomo prestado de Purcell).

Purcell es una buena opción que no es Griffiths. Juzgaría la integridad del material entre Griffiths y Jackson, pero con un nivel intuitivo de comprensión cercano al de Griffiths. Lo usé para estudiar para los exámenes de posgrado cuando Jackson me estaba haciendo sentir particularmente obtuso.

Algunos aspectos positivos:

  • Toca más ideas que Griffiths
  • Utiliza algunos ejemplos del mundo real.
  • A veces sacrifica detalles matemáticos completos para ayudar a la comprensión conceptual

Déjame darte un ejemplo. Radiación cuadripolar eléctrica. De mi memoria, Purcell comienza con la expresión ya derivada para la radiación del dipolo, luego agrega un segundo dipolo invertido en la ubicación adecuada para obtener el campo eléctrico dependiente del tiempo (por superposición) para una fuente de cuadrupolo. ¡Qué intuitivo! (Mi memoria es un poco confusa aquí, así que algo puedo editar y corregir si es necesario).

En cuanto a los antecedentes requeridos, diría que es bastante autónomo como lo son la mayoría de los libros de introducción a E&M, pero el cálculo multivariable es definitivamente imprescindible.

He leído (y me ha gustado) el libro de Purcell en la serie Origin Berkeley. No he mirado la nueva edición. Es bueno que lo haga en MKS.
La primera edición de Purcell se escribió con una subvención de la NSF y, por lo tanto, está disponible legal y gratuitamente en línea en sitios como Library Genesis. Si tiene la moneda, la tercera edición es mejor (contiene muchas más aplicaciones y usa MKS). Es teóricamente un libro de primer año, no de división superior, pero en realidad está al mismo nivel que Griffiths. El mejor libro de E&M de todos los tiempos.
Puede parecer que el "nivel" está entre Griffiths y Jackson, pero después de leer Purcell de cabo a rabo, recogí a Jackson y me di cuenta de que no había nada en este último que no supiera (y Jackson está equivocado en varios puntos).
@ChrisWhite: De ninguna manera. Jackson tiene mucha más profundidad y amplitud que Purcell. Aprendí E&M de Purcell como estudiante universitario y tuve a Jackson en la escuela de posgrado, y aprendí mucho de Jackson.
Purcell es increíble e insuperable cuando se trata de la comprensión física del formalismo. Sin embargo, un poco delgado en el lado de la electrodinámica (radiación, etc.).
Griffiths escribe al final de su prefacio: "Prácticamente todo lo que sé sobre electrodinámica, ciertamente sobre la enseñanza de electrodinámica, se lo debo a Edward Purcell".

Por supuesto, todo el mundo te habló de Griffiths y Jackson. Y tienen razón sobre ellos, pero permítanme agregar algunas otras opciones:

Como se mencionó, un primer libro sería "Electricidad y magnetismo" de Purcell y David Morin: este libro vale la pena leerlo página por página, palabra por palabra, no te pierdas nada, incluso si ya tienes un curso de electro... este libro es un clásico hecho moderno cuando Morin se encargó de actualizarlo. Léalo.

Después de eso, le gustará avanzar a libros más formales. El siguiente paso es Griffiths: es un libro universitario canónico y llena bastante bien los vacíos entre Purcell y Jackson. Pero hay otros: si no quieres leer a Griffiths, prueba "Modern electrodynamics" de Andrew Zangwill. Lo siento Griffiths, sabes que te amo, pero Zangwill es mejor.

Otro gran texto es Charles Brau "Problemas modernos en electrodinámica clásica". Prepáralo con Zangwill y nunca necesitarás nada más en ese nivel.

La "Electrodinámica clásica" de Ohanian también es un buen libro, pero prefiero Zangwill y Brau.

Hay un libro escrito por Julian Schwinger (Dios bendiga a Julian Schwinger) llamado "Electrodinámica clásica" y hay "Principios de electrodinámica" de Melvin Schwartz. Realmente nunca los leí, excepto por algunos extractos y me gustó lo que vi (hay un tema en el libro de Schwartz donde discute que una vez que tienes el campo eléctrico, necesariamente tiene que existir un campo magnético que es grande y Schwinger muestra que lo mínimo principio de acción para la energía electromagnética implica las ecuaciones de Maxwell...). El libro de Schwinger se divide en pequeños capítulos que en realidad son conferencias que dio, por lo que es un libro de temas, no un libro de texto.

Hay "Principios de eletrodinâmica clássica" de Josif Frenkel de un profesor brasileño que también es bastante bueno.

El profesor Florian Scheck tiene una serie de física teórica donde hay un libro sobre electrodinámica clásica que es muy, muy bueno, pero Scheck escribe con algunas matemáticas muy pesadas y formales, por lo que es una referencia futura.

Otro es la "electrodinámica clásica" de Greiner. Todas las series de Greiner sobre física teórica son excelentes.

Cuando esté listo, está la "Electrodinámica clásica" de Jackson y la "Electricidad estática y dinámica" de William Smythe. Jackson cubre todo sobre el tema y con rigor y perspicacia profunda, pero es un libro pesado, nada fácil y es famoso por tratar algunos pasajes de algunas ecuaciones como triviales y cuando tratas de calcular ves que en realidad necesitas 7 mil millones de páginas de cálculos. para llegar al siguiente paso. Nunca leí a Smythe, pero mi profesor me dijo una vez que sus problemas son épicos. Y, por supuesto, Landau. Esos tres son para el nivel de posgrado. Solo público adulto.

Entonces, en suma: comenzaría con Purcel y Morin, luego obtendría a Greiner y/o Zangwill y/o Charles Brau, luego iría a Scheck y Landau, y finalmente a Jackson y/o Smythe.

PD: Si te gusta ver cómo evolucionó la física y cómo se hacía hace unos 150 años, está el libro de Maxwell; por supuesto, no es un libro de texto hoy en día, pero siempre puedes aprender algo cuando lees buenos libros, y este es un clásico escrito por algunos de los más grandes, por lo que vale la pena.

El libro de Schwartz es realmente bueno. Es preciso y conciso. Sin embargo, utiliza unidades gaussianas, por lo que es posible que los nuevos estudiantes no lo acepten. Estudié intensamente este libro e incluso copié algunos capítulos. Ojalá alguien algún día pueda modernizarlo para llegar a un público más amplio.

Además de Purcell, me gusta mucho Feynman Vol. II. Finalmente pude entender los materiales magnéticos y los electroimanes. (Advertencia, Feynman usa su propia notación para B, H y M).

Las conferencias están disponibles en línea y de forma gratuita, como New Millenium Edition, en

http://www.feynmanlectures.caltech.edu/ ,

en una bonita edición remasterizada con figuras y ecuaciones de gráficos vectoriales redibujados.

Las conferencias en sí mismas no contienen ningún ejercicio, por lo que no son tan buenas, por sí solas, para el autoaprendizaje. Esto se resuelve parcialmente con los consejos de Feynman sobre física , que contiene tres conferencias de resolución de problemas de Feynman y un conjunto de ejercicios y respuestas recopilados por RB Leighton y R. Vogt (cf. el nuevo prefacio de las conferencias ).*

* Con suerte, alguien familiarizado con ese libro puede opinar sobre cuánto ayuda.

Hay impuestos especiales para las conferencias de Feynman. (Su portada es azul.)
Está "Feynman simplificado" de Robert L. Piccioni. No he tenido la oportunidad de leer su libro, pero de alguna manera estoy de acuerdo con lo que dijo sobre las conferencias de Feynman: "Es una gran vergüenza que tantos hayan tenido tantas dificultades con el curso original. El mayor problema fue que tanto material desafiante pasó volando". tan rápido Todos los que tomaron estas clases estuvieron de acuerdo en que las conferencias de Feynman eran como "sorber de una manguera contra incendios". Espero ayudar a cambiar eso y llevar el genio de Feynman a un público más amplio".

WKH Panofsky y M. Phillips, Electricidad y magnetismo clásicos , Addison Wesley, 2ª ed., 1962

Especialmente los primeros 14 capítulos son un texto de estudio muy agradable pero cuidadosamente escrito sobre temas básicos y más avanzados en la teoría EM macroscópica (incluida la discusión de la energía EM desde un ángulo más experimental de lo habitual y de la densidad de fuerza dentro de la materia, un tema muy omitido pero interesante). ), mientras milagrosamente sigue siendo conciso (¡267 páginas!). Como libro de texto básico, un gran salvavidas de las voluminosas recopilaciones sobre la teoría EM.

¿Cómo introduce D y H?

Los enlaces proporcionados en
la página web de Gerard 't Hooft (cómo convertirse en un buen físico teórico) pueden ser bastante buenos:

https://www.staff.science.uu.nl/~gadda001/goodtheorist/em.html

Sin embargo, hay una cosa que recomiendo: aprenderlo al revés en comparación con Griffiths; es decir, lea primero los capítulos sobre dinámica electromagnética y luego eche un vistazo a los casos estáticos. De lo contrario, podrías terminar tan confundido como yo, sintiéndote engañado. Recomiendo esto en general: trate de aprender primero los casos no simplificados.

La electrodinámica clásica de Jackson es muy completa y, a menudo, se la considera la referencia en CED. Pero también me gustan las partículas cargadas clásicas de Rohrlich que, como sugiere el título, pone más énfasis en el tema de las partículas que interactúan con los campos EM.

El libro de Jackson es un poco terrible. Hay algunas buenas pepitas, pero con frecuencia pierde el bosque por los árboles y se olvida de decirle al lector que algún problema de ejemplo en particular ilustra un método más general.
El libro de Jackson es demasiado difícil y creo que es para estudiantes de posgrado.
@DanielSank Bueno, tampoco es mi favorito, pero comúnmente se lo conoce como una fuente estándar... pensé que tenía que mencionarse aquí ;-) Sin embargo, parece demasiado avanzado para el OP (en mi opinión no lo es...) .
@yuggib: Sí, tuve un curso con Jackson cuando era estudiante. Como dije, hay algunas buenas pepitas allí, pero en general creo que es bastante malo. Simplemente no está escrito para la pedagogía.
El libro de Rohlich es interesante, pero no es muy convencional, según recuerdo, y entra en algunas áreas difíciles con bastante rapidez. Diría que es más un libro para estudiar después de un texto estándar.

Mi curso de posgrado en E&M usó este texto como base para las conferencias (posteriormente cambiado al ya mencionado Jackson). Este libro es muy corto (¡246 páginas en comparación con las 624 páginas de Griffiths!), pero cubre todos los temas relevantes de E&M (electrostática, magnetostática, etc.) antes de pasar sin problemas a material más avanzado, como la relatividad especial y la formulación lagrangiana de electrodinámica. Si bien hay algunos ejemplos a lo largo del libro, no hay problemas en el capítulo o al final del capítulo para asignar a los estudiantes.
NB: Melia utiliza unidades gaussianas en el texto.

Este libro es lo que utilicé como complemento para mi trabajo de posgrado (aunque no como un libro complementario obligatorio). Básicamente veo este texto como una extensión más completa del trabajo de Melia; cubre gran parte de los mismos temas en un orden similar, pero lo hace a un ritmo más lento con más ejemplos y problemas de tarea.
NB: Franklin también usa unidades gaussianas en el texto.

Entonces, ¿por qué sería esto bueno como texto de pregrado? ¿O la formulación lagrangiana de la electrodinámica es material ug?
@RobJeffries dice licenciatura avanzada , que leí como una licenciatura superior a la típica (por ejemplo, el nivel de Griffiths).
Dicho esto, me imagino que el texto de Franklin sería útil como reemplazo de Griffiths, pero ha pasado algún tiempo desde que lo miré (que es básicamente desde que publiqué esta respuesta).

Me gusta un texto de 1941 Stratton Electromagnetic field and Waves y también Like Born and Wolf, que está escrito con elegancia y claridad. Me gusta otro viejo Texto Rojanski. También me gusta la última versión de Purcell que está en unidades MKS y tiene respuestas a los problemas en la parte de atrás.

Dado que hay varias menciones de Jackson, permítanme (algo de autopromoción:) agregar un enlace a mis notas en línea basadas en el curso de E&M de primer año que tomé en CCNY, basado en ese libro: http://www.forkosh .com/u715.html y http://www.forkosh.com/u716.html Fue un curso de dos semestres, y estas son mis notas del primer y segundo semestre, respectivamente. Lamento que falten algunas de las conferencias hacia el final de cada semestre (especialmente en u716). Estaba estudiando para los exámenes finales y nunca pude transcribir mis notas de clase escritas apresuradamente en el cuaderno.

Boyer fue un gran maestro y muy querido por todos sus alumnos. Y mis notas basadas en su curso contienen muchos ejemplos complementarios y discusiones que no están en el texto. De hecho, sus conferencias eran en su mayoría material complementario (se espera que ya conozcas el material del texto), y espero que mis notas transmitan algo de la excepcional habilidad y entusiasmo de Boyer por el tema.

¿Algún comentario, sugerencia, pregunta sobre las notas? Aunque les advierto, ha pasado bastante tiempo desde que estaba íntimamente familiarizado con el material. (PD Pero, sí, obtuve dos A's :)

¡Tuve a Boyer el año pasado, sigue siendo un profesor fantástico y una gran clase!

Una opción más a considerar es Wangsness. Es un poco más sólido en el desarrollo de músculos de cálculo vectorial y cubre la mayoría de las áreas clásicas. No es tan duro, intrincado o conciso como Jackson, pero es un buen entrenador antes de pasar a Jackson.

Hay opiniones mixtas sobre la sección de cálculo vectorial muy larga al principio, pero realmente creo que es una buena idea. Si no consigues eso, lo vas a tener difícil más adelante.

La sección de relatividad dentro tampoco es un tratamiento completo. Pero creo que los estudiantes deberían aprender primero la teoría clásica. Tener un tratamiento relativista como una especie de digresión al final del curso es probablemente lo mejor para la licenciatura. Primero debe ser sólido en cosas como el método de las imágenes.

Ver:

https://www.amazon.com/Electromagnetic-Fields-2nd-Roald-Wangsness/dp/0471811866

Ps FWIW, no creo que Jackson sea apropiado para una clase de pregrado (ni Stratton o Panovsky/Phillips o textos similares). Estas respuestas casi se leen como si la persona no hubiera leído la pregunta completa. [Supongo que puedes argumentar a favor de usar un texto de graduación en UG. Todavía estaría en desacuerdo con eso, ya que no es una buena pedagogía. Pero si tuviera ese punto de vista, sería una buena idea explicar por qué siente que esta opinión contraria es cierta. Solo omitirlo, aunque huele a no leer la pregunta. Como cuando alguien dice que quiere un texto de análisis real relativamente fácil y se sugiere brevemente al bebé Rudin.

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