12 Electrodynamics and Relativity (電気力学と相対論)

●Chapter12では種々の例を通じて電場や磁場が系の採り方によってどのように変化するかを見ながら、電磁気学と相対論との関わりあいについて見ていきます。

電磁気学と相対論の関係を概観するプログラム（未完）

●公開によせて：04年度卒研生成瀬太郎
　電磁気学の相対論の関係を重要な点を押さえつつ、概観できるように以下の順序で勉強できるようなマテリアルを提供する予定でしたが、時間的な制約から完成に至りませんでした。各項目について、教科書を参照できるよう関連ページを挙げてあるほか、私の勉強の過程をメモした PDFファイルをレポート的に提供することにしますので、参考にしてください。また、項目4の「まとめと考察」のところで挙げた注意点は大変重要ですので、考えてみてください。
　なお、ファイル中他の教科書で同一の内容に関する部分が参照できる場合には、ページ数もあげてあります。

1.相対性理論（２つの公理）と電荷の不変
　(1)相対性原理（The principle of relativity）-TEXT p.481
　(2)光速度不変の原理（The universal speed of light）-TEXT p.481
　(3)電荷の不変性 →PDF

2.ローレンツ変換→PDF
　(1) Time dilation、Length contraction、座標のローレンツ変換、相対論的速度の合成則-TEXT pp.483-498
　(2)力(dp/dt)のローレンツ変換-TEXT pp.516-521

3.種々の例→PDF
　(1)面電流（授業で扱った例）
　(2)電線の例-TEXT pp.522-524
　(3)場はどのように変換されるのか（一般論、動くコンデンサーの例＋動くソレノイドの例） -TEXT pp.528-531

4.まとめと考察（注意しないといけない点）
　(0)場はどのように変換するか→TEXT p.531
　(1)上記「場の変換」はLorentz force lawを形式不変にするか→YES

　(2)通常、電流を考える際には電線(等)は電気的に中性であるとしている。
　(3)場の変換を考えるための例(上記)では場が源の性質には依存しないという前提がある。（ある特定の例で得られた結果を使用している点に注意が必要である。）
　(4)場の変換を考えるための例(上記)ではどの系でもMaxwell方程式が形式不変であるという仮定があり、相対性原理（The principle of relativity）を使用している。

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