Electromagnétisme

Ouvrages de taupe

• Jacques Boutigny et Antoine Georges, Nouveau cours de physique, Vuibert Supérieur (1995-96).
  Jacques Boutigny a été professeur de Spéciales au Lycée Louis-Le-Grand. Antoine Georges, son ancien élève, est depuis 2009 professeur au Collège de France, titulaire de la chaire de Physique de la matière condensée. Ces deux auteurs proposent un cours de référence, en 4 volumes :
  • Le champ électrique dans le vide, ISBN 2-7117-4095-1.
    
  • Le champ électrique dans les milieux matériels, ISBN 2-7117-4092-7.
    
  • Le champ magnétique dans le vide, ISBN 2-7117-4096-X.
    
  • Le champ magnétique dans les milieux matériels, ISBN 2-7117-4091-9.
    


• Michel Bertin, Jean-Pierre Faroux et Jacques Renault, Electromagnétisme, Dunod (1984).
  Un cours de taupe de référence (ancien programme), en 4 volumes :
  • Vol. 1 : Electrostatique & milieux conducteurs, ISBN 2-04-015726-3
    
  • Vol. 2 : Electrocinétique & éléments d'électronique, ISBN 2-04-015789-1
    
  • Vol. 3 : Magnétostatique, induction, équations de Maxwell & compléments d'électronique, ISBN 2-04-016916-4
    
  • Vol. 4 : Milieux diélectriques & milieux aimantés, ISBN 2-04-015439-6 (un bijou)
    
  
  
• Jacques Renault, Exercices d'électromagnétisme, Dunod (1987), ISBN 2-04-016958-X et : 2-04-016932-6.
  Complément en 2 volumes du cours précédent (ancien programme).


• Hubert Gié et Jean-Pierre Sarmant, Electromagnétisme, Tech & Doc Lavoisier (1984), ISBN : 2-85206-923-7 et : 2-85206-742-0.
  Un cours de taupe de référence, en 2 volumes (ancien programme).


• Jean-Pierre Sarmant, Exercices et problèmes d'électromagnétisme: (Deuxième année) MP, PC, PSI, PT , Tech & Doc Lavoisier (1996), ISBN 2743000988.
  Complément du cours précédent (ancien programme).


• Hubert Lumbroso, Problèmes résolus d'électrostatique, Dunod Université (1990), ISBN 2-04-019630-7. Un grand classique de la taupe (ancien programme).


• Hubert Lumbroso, Problèmes résolus - Magnétostatique & phénomènes d'induction, McGraw-Hill (1991), ISBN 2-7042-1258-9. Un grand classique de la taupe (ancien programme).


• Hubert Lumbroso, Problèmes résolus sur les ondes électromagnétiques, Dunod Université (1991), ISBN 2-04-019872-5. Un grand classique de la taupe (ancien programme).

Ouvrages de référence

Niveau L1-L3

• Edward M Purcell, Electricité & Magnétisme - Cours de Physique de Berkeley (Vol 2), Armand Colin (1975)
  Edward Purcell (1912–1997) a obtenu le prix Nobel de physique 1952 pour sa découverte de la résonance magnétique nucléaire dans les liquides et les solides.
  


• B. Grossetête, L. Pastor et A. Zeitoun-Fakiris, La représentation des phénomènes physiques - Les opérateurs vectoriels appliqués à la physique, Masson (1981), ISBN 2-225-68871-0.
  
  

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Cours de Feynman

Class: Why not use Feynman’s lecture notes?
Professor Gell-Mann: Because Feynman uses a different method than we do.
Class: What is Feynman’s method?
Professor Gell-Mann: You write down the problem. Then you look at it and you think. Then you write down the answer.

• Richard P. Feynman, Le cours de physique de Feynman. Electromagnétisme (2 vols.), Interéditions (1979).
  Richard Feynman (1918-1988) a reçu le prix Nobel de physique 1965 (avec Julian Schwinger et Sin-Itiro Tomonaga) pour la théorie de l'électrodynamique quantique.
  

Ouvrages de référence

Niveau plus élevé

• Georges Bruhat, Cours de Physique Générale - Electricité, Masson (8ème édition-1963) 912 pp.
  Georges Bruhat était Directeur du Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure de la rue d'Ulm. Ce cours de référence, devenu un "classique" dès sa première édition en 1923, est accessible à partir du premier cycle universitaire. Outre l'"électricité", ce volume contient la théorie du champ électromagnétique de Maxwell-Faraday, des éléments de la théorie de la relativité restreinte d'Einstein, de la dynamique des particules chargées, des éléments de physique quantique, quelques éléments du fonctionnement de machines industrielles (courants polyphasés, dynamos, alternateurs, moteurs, ...), et, enfin, quelques notions sur le fonctionnement des "tubes" électroniques (utilisés avant l'invention du transistor).
  


• Yves Rocard, Electricité, Masson (1951) 540 pp.
  Père de l'ancien premier ministre Michel Rocard, l'auteur pris la suite de Georges Bruhat comme directeur du Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure de la rue d'Ulm. Cet autre cours de référence, devenu également un "classique", est accessible à partir du premier cycle universitaire. Outre l'"électricité", ce volume contient la théorie du champ électromagnétique de Maxwell-Faraday, quelques applications techniques (courants polyphasés, dynamos, alternateurs, moteurs, ...), des éléments de la dynamique des particules chargées, et, enfin, quelques notions sur le fonctionnement des "tubes" électroniques (utilisés avant l'invention du transistor).
  


• Émile Durand, Électrostatique, Masson (1964-66).
  Un traité monumental en trois volumes :
  
  • Vol 1 : Distributions
    
  • Vol 2 : Problèmes généraux & conducteurs
    
  • Vol 3 : Méthodes de calcul
    


• E. Durand, Magnétostatique, Masson (1968)
  Niveau L2 à M2.
  


• Lev Landau et Evguéni Lifschitz, Physique Théorique Tome 2 - Théorie des champs, Mir (4ème édition - 1988).
  Ecrit par un théoricien soviétique (en collaboration avec un de ses élèves) connu pour ses travaux en physique de l'état condensé, prix Nobel de physique 1962. La première moitié de cet ouvrage remarquable est consacrée à la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell. La seconde partie du livre concerne la théorie d'Einstein de la rélativité générale, théorie relativiste de la gravitation. Niveau L2 à M2.
  


• Lev Landau et Evguéni Lifschitz, Physique Théorique Tome 8 - Electrodynamique des milieux continus, Mir (2ème édition - 1990).
  Ce volume du cours de Landau est consacré aux phénomènes électromagnétiques au sein des milieux matériels, diélectriques et magnétiques. Niveau L2 à M2.
  


• Robert M. Wald, Advenced Classical Electromagnetism, Princeton University Press (2022), ISBN 978-0-691-22039-0.
  

• Julian Schwinger et al., Classical Electrodynamics, CRC Press (1998), ISBN 978-0-7382-0056-9.
  

• John D. Jackson, Electrodynamique classique, Dunod (2001), ISBN 2100044117.
  Traduction française de la troisième édition américaine de : Classical electrodynamics, John Wiley & Sons (1999). Le traité d'électromagnétisme "moderne" de référence à l'heure actuelle. Niveau L2 à M2.
  La première édition américaine (1962) est disponible sur archive.org.
  


• Wolfgang K.H. Panofsky et Melba Phillips, Classical electricity & magnetism, Addisson-Wesley (1962).
  Un autre livre de référence, un peu plus ancien que le précédent, mais qui garde toute sa pertinence. Niveau L2 à M2.
  


• Julius Adams Stratton, Electromagnetic theory, IEEE Press Series on Electromagnetic Wave Theory, Wiley-IEEE Press; (2ème edition-2007), ISBN 0471263885
  Niveau L2 à M2.
  


• Arnold Sommerfeld, Electrodynamics, Academic Press (1952).
  Niveau L2 à M2.
  


• Wolfgang Pauli, Electrodynamics, MIT Press (1973), reissue : Pauli Lectures on Physics vol. 1, Dover (2000), ISBN 0-486-41457-4
  Niveau L2 à M2.
  


• William R Smythe, Static & dynamic Electricity, McGraw-Hill (3ème édition-1968).
  Niveau L2-M2.
  


• James Jeans, Mathematical Theory of Electricity and Magnetism, Cambridge University Press (5ème édition-1925), reissue (2009), ISBN 9781108005616
  Niveau L2-M2.
  


• Eugene Hecht, Optics, Addison-Wesley (4èem édition-2002), ISBN 0-8053-8566-5.
  Superbe introduction à l'optique, accessible à partir du L1.
  


• Arnold Sommerfeld, Optics, Academic Press (1964).
  Niveau L2 à M2.
  


• Max Born et Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press (6ème édition-1980), ISBN 0-521-63921-2.
  Cours d'optique théorique, l'approche est assez mathématique. Niveau L2 à M2.
  


• S.R. De Groot, The Maxwell equations: Non-relativistic and relativistic derivations from electron theory, Studies in Statistical Mechanics IV, North-Holland (1969).
  Niveau Master.
  


• S.R. De Groot et L.G. Suttorp, Foundations of electrodynamics, North-Holland (1972).
  Niveau Master.
  


• Léon Brillouin, Wave propagation & group velocity, Academic Press (New-York-1960).
  Ouvrage historique sur la propagation d'un signal électromagnétique dans un milieu matériel diélectrique, par celui qui y apporta en 1914 les principales contributions (avec Arnold Sommerfeld). Discute notamment la pertinence du concept de vitesse de groupe dans un milieu dispersif non absorbant, dont on démontre qu'elle coïncide alors avec la vitesse de transport de l'énergie électromagnétique. Niveau plutôt M1-M2.
  


• K.E. Oughstun, Electromagnetic pulse propagation in causal dielectrics, Springer Series in Wave Phenomena 16, Springer-Verlag (2ème édition-1997).
  Etude très approfondie de la propagation d'un signal électromagnétique dans un milieu matériel diélectrique. Niveau Master.
  


• K.E. Oughstun, Electromagnetic and Optical Pulse Propagation - 1: Spectral Representations in Temporally Dispersive Media, Springer Series in Optical Sciences 125, Springer-Verlag (2007), ISBN 978-0-387-34599-4.
  Développements actualisés du livre précédent, désormais en deux volumes (cf. infra). Niveau Master.
  


• K.E. Oughstun, Electromagnetic and Optical Pulse Propagation - 2: Temporal Pulse Dynamics in Dispersive, Attenuative Media, Springer Series in Optical Sciences 144, Springer-Verlag (2009), ISBN 978-1-4419-0148-4.
  Niveau Master.
  


• Walter Thirring, Classical Mathematical Physics: Dynamical Systems and Field Theories, Springer-Verlag (3ème édition-2003), ISBN 0387948430
  Niveau Master.
  

Ouvrages de référence

Dynamique d'une particule chargée soumise à son rayonnement de freinage

Le problème de la dynamique classique d'une particule chargée soumise à sa propre "réaction de rayonnement" (équation d'Abraham-Lorentz-Dirac et sa restriction à l'équation de Landau-Lifshitz) est un sujet qui est toujours controversé. Quelques références récentes sont :

• Fritz Rohrlich, Classical Charged Particles: Foundations of their Theory, Addison-Wesley (1965). Troisième édition mise à jour : World Scientific (2007)
  Référence incontrounable. Niveau plutôt second cycle universitaire.
  
  
• Herbert Spohn, Dynamics of Charged Particles & their Radiation Field, Cambridge University Press (2005).
  La première partie décrit la dynamique classique, la seconde partie la dynamique quantique. Niveau plutôt second cycle universitaire.
  
  
• Articles :
  


• Eric Poisson, An introduction to the Lorentz-Dirac equation (1999). ArXiV : gr-qc/9912045.
  


• Herbert Spohn, Dynamics of charged particles and their radiation field (1999). mp-arc : 99-316.
  


• Herbert Spohn, The critical manifold of the Lorentz-Dirac equation (1999). ArXiV : physics/9911027.
  


• S. G. Rajeev, Exact Solution of the Landau-Lifshitz Equations for a Radiating Charged Particle in The Coulomb Potential, Annals of Physics 323 (2008), 2654-2661. ArXiV : hep-th/0801.0238.
  


• Stephen Parrott, Comment on Phys. Rev. D 60 084017 "Classical self-force" by F. Rohrlich (2005). pdf.
  L'auteur a publié :Relativistic Electrodynamics and Differential Geometry, Springer-Verlag (1987).


• Stephen Parrott, Asymptotics of a proposed delay-differential equation of motion for charged particles (2002). pdf.
  


• Eric Poisson, The Motion of Point Particles in Curved Spacetime, Living Reviews in Relativity 7 (2004), 6.
  

Ouvrages de référence

Electromagnétisme & Relativité

• Alain Laverne, Électrodynamique classique (QA215-216), cours de L2 donné à l'Université Paris 7. On trouvera également sur cette page un ensemble de cours de niveau L3 regroupés sous l'intitulé Théorie Classique des Champs, comprenant la Relativité Restreinte (Einstein - 1905), l'Electrodynamique et la Relativité Générale (théorie relativiste de la gravitation d'Einstein - 1915).


• Jean-Michel Raimond, Electromagnétisme et Relativité, cours du Magistère Interuniversitaire de Physique (niveau L3), ENS (2000) ; pdf
  
  
• Ruth Durrer, Electrodynamique II : cours de l'Université de Genève (niveau L3) ; pdf.
  


• Thibault Damour, Einstein et la physique du vingtième siècle, Academie des Sciences (2005) ; pdf.
  
  
• Olivier Darrigol, Faut-il réviser l’histoire de la relativité ?, La Lettre de l'Académie des sciences 14 (hiver 2004) ; pdf.
  
  
• Françoise Balibar, Einstein et Poincaré, une affaire de principes, Images de la Physique, CNRS (2005) ; pdf.
  
  
• Michel Paty, Poincaré et le principe de relativité, dans : Henri Poincaré. Science et philosophie, congrès international (Nancy, 14-18 mai 1994) ; pdf.
  
  
• Christian Bracco et Jean-Pierre Provost, Einstein, Poincaré et la théorie de la relativité restreinte : aspects historiques et rapports à l’enseignement, Journées X-ENS-UPS de Physique (12 Mai 2005) ; pdf.
  
  
• Francoise Balibar et Raffaella Toncelli, Einstein, Newton, Poincaré - Une histoire de principes, Collection : Belin Sup Sciences - Histoire des Sciences, Belin (2008), ISBN 978-2-7011-4485-6.
  
  
• Orientation bibliographique sur les théories de la relativité
  
  

Aspects historiques

• Albert Einstein et Léopold Infeld, L'évolution des idées en physique, Collection Champs, Flammarion (1990).
  Ce petit livre de poche contient une excellente introduction au concept fondamental de champ. Vulgarisation.
  


• Françoise Balibar, Einstein 1905 - De l'éther aux quanta, Collection Philosophies, Presses Universitaires de France (1992).
  Une étude de l'histoire du concept de champ, par une professeur de physique de l'Université Paris 7. Niveau premier cycle universitaire.
  


• Edmund T. Whittaker (Sir), A History of the Theories of Aether and Electricity, Springer Verlag/AIP Press (1986) ISBN : 0-88318-523-7, réédité par Dover (1990) ISBN : 0-48626-126-3.
  Le premier volume (Part I : the classical theories, from the age of Descartes to the close of the nineteenth century) de cette histoire érudite a été publié à Dublin en 1910. Le second volume complémentaire (Part II : the modern theories 1900-1926) est quant à lui paru en 1953. Mathématicien appliqué, Whittaker est également co-auteur (avec G.N. Watson) du célèbre cours d'analyse : A Course of Modern Analysis (Cambridge University Press, ISBN 0521588073) publié initialement en 1902.
  


• Olivier Darrigol, Electrodynamics from Ampère to Einstein, Oxford University Press (2000) ISBN : 0-19-850593-0.
  Historien des sciences, Olivier Darrigol est chercheur au CNRS.
  


• Olivier Darrigol, Les équations de Maxwell - De Mac Cullaz à Lorentz, Belin (2005), ISBN 2-7011-3075-1.
  Historien des sciences, Olivier Darrigol est chercheur au CNRS.
  


• James-Clerk Maxwell, Traité d'électricité et de magnétisme (2 vol.), Editions Jacques Gabay (1990).
  Réédition en français de l'ouvrage original du père de la théorie moderne de l'électromagnétisme, établie en 1864, synthétisant en les unifiant les phénomènes électriques, magnétiques et lumineux. Ce livre est paru initialement à Londres en 1873. Disponible dans la bibliothèque numérique Gallica de la Bibliothèque Nationale de France.
  


• Peter M. Harman, The natural philosophy of James Clerk Maxwell, Cambridge University Press (1998).
  Etude historique des développements scientifiques des théories de Maxwell (électromagnétisme et théorie cinétique des gaz), par un professeur d'histoire des sciences, éditeur des oeuvres scientifiques complètes de Maxwell chez le même éditeur. A partir du premier cycle universitaire.
  


• Freeman J. Dyson, Why is Maxwell’s Theory so hard to understand?, "James Clerk Maxwell Commemorative Booklet" for The Fourth International Congress on Industrial and Applied Mathematics, pdf


• James-Clerk Maxwell Foundation, site web