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远藤 雅守
1993年取得日本庆应义塾大学理工学研究科工学博士。现任日本东海大学理学部物理系教授，研究专业为化学激光、光共振器、电磁脉冲激光与激光加工。著有 Endo and Walter Ed. “Gas Lasers” Marcel Dekker Inc（2006）,《理科人士的函数计算器》（乌居书房，2009），《贯穿高中和大学的填空式电磁学》（合著）（讲谈社，2011）。
目录
第1章 何谓电磁学 1
1.1 什么是电磁学 6
1.2 表示电磁学规律的4个方程式 9
小结 13
提高篇 16
专题 18
第2章 库仑定律、电场、电位 19
2.1 库仑定律 23
2.2 矢量场和标量场 26
2.3 电场 28
2.4 电位 33
2.5 电力线 35
小结 39
提高篇 44
第3章 高斯定理、导体、电介质 49
3.1 电通密度 52
3.2 包围点电荷的面以及穿过该面的电通量 55
3.3 高斯定理 57
3.4 电通密度矢量和高斯定理的微分形式 59
3.5 导体 65
3.6 电介质 72
小结 78
提高篇 87
专题1 91
专题2 94
第4章 电流与磁场 97
4.1 电流的定义 101
4.2 欧姆定律 104
4.3 “磁场”的定义 105
4.4 电流和磁场 109
小结 112
提高篇118
第5章 安培定律、磁性体123
5.1 毕奥-萨伐尔定律 125
5.2 安培定律 128
5.3 矢量场的旋转和安培定律的微分形 131
5.4 磁动量和物质的“磁化” 138
5.5 强磁性体和永磁体 147
5.6 钢轨枪的原理 150
小结 158
提高篇 169
专题1 178
专题2 179
第6章 运动的电磁学和麦克斯韦方程式 181
6.1 电磁感应 184
6.2 法拉第电磁感应定律 189
6.3 法拉第电磁感应定律的微分形式 191
6.4 电通量电流和安培定律的扩展 194
6.5 麦克斯韦方程式 198
6.6 电磁波 201
小结 207
提高篇 216
专题 224
附录 矢时量 231
参考文献 251
蓝色的天空红色的晚霞
很多物理学家都曾烦恼一个问题——“到底什么是光？”光以无与伦比的速度前进，我们可以通过观测得出它的定义，但还是无法知道它的本来面目。牛顿学派认为，“光是粒子的一种”，惠更斯学派则表示强烈反对，他们认为，“光是波的一种”，但其实无论哪一种主张都存在不足之处。波动说最大的缺陷就是认为光在真空中也可以传播。而实际上，波是由物质（波动的媒介物质）振动得来的，所以波无法在真空中传播。但是，太阳光可以在真空的宇宙中传播这一事实却是不容置疑的。因此，波动说无法自圆其说。
麦克斯韦将自己发现的方程式变形之后，意识到电场E和磁场B可以作为波进行传播，然后他将其命名为“电磁波”。静电力和磁力即使在真空的情况下也可以传播，所以如果把光认定为电磁波的话也不会产生矛盾。如果通过麦克斯韦的方程式来计算电磁波的传播速度的话，就会和当时所知道的光速刚好一致。因此，我们可以知道光是电磁波的一种。
光的波长可以通过波的干扰现象进行测量。其结果是，光是波长为400～700nm（1nm=10-9m）的电磁波，波长的不同与我们所认识的“颜色”的不同是一样的。然而，通过同一时期的研究，还有一项性质也为人所接受，高温物体可以通过原子的振动放射出可视领域的电磁波。当然，这一发现也证明了光是一种电磁波。也就是说，太阳是一个温度（约6000℃）极高的球体，因此可以放出可视领域的电磁波，也就是我们所说的“光”。
那么，从这里开始才是我们的正题。麦克斯韦发现电磁波之后，英国的瑞利勋爵认为光就像大气分子一般通过微小的粒子，由于散射而向别处扩散，这被称为“瑞利散射”。根据瑞利散射理论我们可以知道，分子散射强度与电磁波波长的四次方成反比。红色光和蓝色光的波长大约为普通的两倍，也就是说蓝色光的散射强度是普通的16倍。因此，在太阳光之中，蓝色的光通过大气发散到各个方向，我们所看到的蓝色的天空，也正是因为瑞利散射的缘故。
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