マクロな電磁気学

Introduction

この章では物質中におけるマクロな系の電磁気学を議論していく．
物質中には原子や分子，電子が複雑な電磁場を作っており，真空中とは本質的に異なる物理現象が顕現する．
多くの教科書では電磁気学に収録される内容だが本稿ではマクロな物性としての側面を強調するために熱力学に配した．

導体では電流を通す物質である導体の平衡状態を議論する[1,3]．

静電場の境界値問題，静電場の境界値問題の計算では導体のつくる静電場の解をGreen函数の方法で与え，具体的な問題を解いてみる[1,2,3]．

導体のエネルギーでは導体のつくる静電場のエネルギーについて考察する[1,3]．
また電荷を貯めるデバイス，コンデンサーについても述べる．

誘電体，誘電体の熱力学では電流を通さない誘電体を紹介しその熱的性質について述べる[1,3]．

磁性体，磁性体の熱力学では物質の磁性について紹介し，その熱的性質について述べる[1,2,3]．

一様外電磁場中の熱力学では一様な外部電場，磁場がそれぞれ印加された場合の熱力学を議論する[1,3,4]．
このような系は物質の外場に対する応答を論じる上で基本となる．
例えばここでの結果は強磁性転移のIsingモデルで用いる．

物質中の電磁気学について最も詳しい入門書としては

[1] L. D. Landau, E. M. Lifshitz, and L. P. Pitaevskii, “Electrodynamics of Continuous Media 2nd Edition”, (Butterworth-Heinemann, 1984) >>> Amazon

がある．

以下の2つにも丁寧な解説がある:

[2] F. Melia, “Electrodynamics”, (University of Chicago Press, 2001). >>> Amazon
[3] 太田浩一，『電磁気学の基礎I』，（東京大学出版，2012）．>>> Amazon

他に以下を参考にした:

[4] 田崎晴明，『統計力学II (新物理学シリーズ) 』，（培風館，2008）. >>> Amazon