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　　磁学之所以被认为是门难懂得学问，不外乎是其含有大量的公式与定律。但本书则是从周遭的现象切入，以漫画的方式，来说明这些发生在我们日常生活中、随处可见的电磁学定律与现象。让学习电磁学变得更简易、轻松。

本书特色

　　看漫画学电磁学！

　　「磁轨砲」是什么？它是怎么制作出来的？
　　它能摧毁其他行星？毁灭世界？是世上最终极的武器？！

　　电磁学因为有许多定律与公式，所以常被人认为是门难懂的学问。
　　可是偏偏，电磁学又是理工科系的必修！
　　本书正是为了解决这令人头痛的问题而生。

　　本书以漫画形式，讲解发生在生活周遭的电磁学现象，包括库伦定律、马克士威方程式、劳伦兹力等，希望借由轻松的漫画、简易的说明以及实际、具体又切身的范例讲解，让你轻轻松松学会电磁学！

　　想知道关于电磁学中的所有奥秘吗？

　　不论你是对电磁学有兴趣的初入门者，还是不得不学习电磁学却不得其门而入的理工科系学生，透过本书漫画式的讲解，相信一定能让你轻松学会电磁学！

作者简介

远藤雅守

　　１９９３年，庆应义塾大学理工学研究科博士后课程修毕、博士（工学）
　　现在：东海大学理学部物理学科教授
　　专门：化学雷射、光学共振腔、高功率雷射与雷射加工

　　＜主要着书＞
　　Edo and Walter Ed. “Gas Lasers” Marcel Dekker Inc (2006)
　　《理系人的□□的关数电卓》□□□书房 (2009)
　　《高校□大学□□□□穴埋□式电磁气学》共着，讲谈社 (2011)

审订者简介

叶隆吉

　　现为大同大学机械系教授兼任该校总务长。专长领域为自动化机构设计及机电整合系统规划与开发。1959年生于台北县淡水镇，是土生土长的农家子弟，1982年毕业于大同工学院，曾任职大同公司生产技术研究中心高级工程师，担任自动化机械研发工作三年。1994年取得博士学位后，1985年转任大同大学机械系任教迄今。

译者简介

谢仲其

　　声音艺术家、电脑作曲、剧场配乐、录音、评论、企划、翻译。台北声音小组成员。曾于台北艺术大学艺术与科技中心担任电脑音乐研究室助理，相关论文及作品获得「BIAS 异响」声音艺术展、台北数位艺术奖、数位艺术评论奖入选，对科技艺术领域有长期参与经验。同时为动漫文化网路杂志〈逗猫棒电子报〉专栏作家，撰文并翻译多篇日文动漫画业界报导及深度访谈，为华文仅见的第一手业界前线介绍。译有《世界第一简单测量》、《世界第一量子力学》、《3小时读通物理》、《3小时读通稀有金属》等书（以上世茂出版）。

○第1章　什么是电磁学
1.1　电磁学的定义
1.2　表示电磁学定律的四个方程式
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○第2章　库仑定律与电场．电位
2.1　库仑定律
2.2　向量场与纯量场
2.3　电场
2.4　电位
2.5　电力线（电场线）
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○第3章　高斯定律、导体．介电质
3.1　电通密度（电位移）
3.2　包围点电荷的面，与穿出这个面的电通量
3.3　高斯定律
3.4　电通密度向量与高斯定律的微分形式
3.5　导体
3.6　介电质
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○第4章　电流与磁场
4.1　电流的定义
4.2　欧姆定律
4.3　「磁场」的定义
4.4　电流与磁场
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○第5章　安培定律、磁性物质
5.1　必欧－沙伐定律
5.2　安培定律
5.3　向量场的旋度与安培定律的微分形式
5.4　磁动量与物质的「磁化」
5.5　铁磁性物质与永久磁铁
5.6　磁轨砲的原理
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○第6章　运动电磁学与马克士威方程式
6.1　电磁感应
6.2　法拉第电磁感应定律
6.3　法拉第电磁感应定律的微分形式
6.4　位移电流与安培定律的扩充
6.5　马克士威方程式
6.6　电磁波
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附录　向量与纯量

索引

★蓝色的天空、红色的夕阳

「光的本质是什么？」这个问题曾经苦恼着许多物理学家。人们已经透过观测知道光线是以无比的高速前进的「某样东西」，但是不知道这样东西的本质究竟是什么。牛顿等人的学派认为「光是一种粒子」，与认为「光是一种波动」的惠更斯等人的学派相互对立，但是双方的主张都各有缺点。波动说学派的最大弱点在于，光在真空中也能传递此一事实。既然波就是某种物质（称为波动媒质）的振动，照说在什么都没有的真空中应当无法传递波动才是。但是，太阳光却是经过真空的宇宙而传到地球上的。

马克士威将自己发现的方程式变形后，发现存在着一种解，会让电场Ｅ与磁场Ｂ变成波传递出去。他将之取名为「电磁波」。静电力与磁力的传递在真空中也不会受到遮蔽，因此如果光是电磁波就不会发生矛盾了。利用马克士威方程式计算电磁波的传递速度后发现，其与当时所知的光速正好一致。因此人们才知道，光就是电磁波的一种。

光的波长可以透过干涉波动来测量。测量结果发现光是波长为400到700ｎｍ（１ｎｍ是１ｍ的十亿分之一）的电磁波，其波长的差异对人类而言就是能辨识出「颜色」的不同。同一时期的研究也发现到，高温物体会因为原子的振动而辐射出可见光领域的电磁波。当然，如果没有「光是电磁波」这种知识，那就不可能获得这样的发现。人们也由此得知，太阳是一颗温度非常高（约6000℃）的球体，并且持续释放出被称为「光线」的、属于可见光领域的电磁波。

好，从这里开始进入正题。马克士威发现电磁波之后不久，英国的瑞利男爵（John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh）让光线通过如大气分子这样的小粒子之间时，发现光线会稍微散射、往斜方向扩散出去。这种现象就称为「瑞利散射」。根据瑞利散射理论，散射的强度与电磁波波长的四次方成反比。红光的波长大约是蓝光的两倍，也就表示其散射强度会比蓝光强16倍。因此当光线从太阳射向地球时，蓝色的成分会因为大气层而往四面八方扩散出去。我们所看见的天空颜色，就是这种瑞利散射的缘故。

清晨或夕阳之所以是红色，则是光线中未发生瑞利散射的剩余成分（也就是红光）笔直射进地球，打中视线前方的云层或大气微粒子，被我们所看到的缘故。除了这些以外，因为马克士威的发现，各种与光线有关的现象都如雪崩般相继被解开。因此，马克士威发现电磁波，被称作是物理学历史中最重要的事件之一。

另一方面，将电磁波视为单纯的波动，还是存在着某些当时已知的物理学无法说明的奇妙性质。为了说明这些性质，就诞生了二十世纪两种代表性的物理学：「相对论」与「量子论」。比方说金属被光线打到时会射出电子的「光电效应」现象，它可以看作是具有能量的粒子将金属中的电子打出来，但是这却不能用将光视为单纯波动的想法来解释它。爱因斯坦将频率为ν的电磁波假设作能量hν（ｈ是称为「普朗克常数」的物理常数）的粒子，完美地解释了这个现象。这套假设称为「光量子假说」，显示出光的本质是既非粒子也非波动的「量子」。就在1921年，爱因斯坦因为这项成就而获得了诺贝尔物理奖※。

※　令人意外的是，爱因斯坦究其一生只获得一次诺贝尔奖，就是因为发现了这套「光量子假说」。

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