电动力学(第二版)

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·电动力学》是作者在所编《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·电动力学》(1997年第二版)的基础上，根据学科的发展和教学实践的需要修订而成的。这次修订，在保持原书整体结构精炼、严谨，叙述简明、流畅，便于教学的特色下，改写了部分内容，新增了部分内容，力求做到既重视基本理论，又扩展学生视野，引导学生关注学科前沿的发展动态，训练学生提出问题和解决问题的能力，激励学生的创新精神。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·电动力学》共分7章，内容包括：电磁现象的普遍规律、静电场、静磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射、狭义相对论、带电粒子和电磁场的相互作用。

目录

引言

第一章 电磁现象的普遍规律

1 电荷和电场

1．库仑定律

2．高斯定理和电场的散度

3．静电场的旋度

2 电流和磁场

1．电荷守恒定律

2．毕奥一萨伐尔定律

3．磁场的环量和旋度

4．磁场的散度

5．磁场旋度和散度公式的证明

3 麦克斯韦方程组

1．电磁感应定律

2．位移电流

3．麦克斯韦方程组

4．洛伦兹力公式

4 介质的电磁性质

1．关于介质的概念

2．介质的极化

3．介质的磁化

4．介质中的麦克斯韦方程组

5 电磁场边值关系

1．法向分量的跃变

2．切向分量的跃变

6 电磁场的能量和能流

1．场和电荷系统的能量守恒定律的一般形式

2．电磁场能量密度和能流密度表示式

3．电磁能量的传输

习题

第二章 静电场

1 静电场的标势及其微分方程

1．静电场的标势

2．静电势的微分方程和边值关系

3．静电场能量

2 唯一性定理

1．静电问题的唯一性定理

2．有导体存在时的唯一性定理

3 拉普拉斯方程分离变量法

4 镜像法

5 格林函数

1．点电荷密度的艿函数表示

2．格林函数

3．格林公式和边值问题的解

6 电多极矩

1．电势的多极展开

2．电多极矩

3．电荷体系在外电场中的能量

习题

第三章 静磁场

1 矢势及其微分方程

1．矢势

2．矢势微分方程

3．矢势边值关系

4．静磁场的能量

2 磁标势

3 磁多极矩

1．矢势的多极展开

2．磁偶极矩的场和磁标势

3．小区域内电流分布在外磁场中的能量

4 阿哈罗诺夫一玻姆效应

5 超导体的电磁性质

1．概述

2．超导体的基本现象

3．伦敦唯象理论与皮帕德修正

4．有第二类超导体存在时磁场分布的求解

5．磁介质观点

6．磁通量子化

习题

第四章 电磁波的传播

1 平面电磁波

1．电磁场波动方程

2．时谐电磁波

3．平面电磁波

4．电磁波的能量和能流

2 电磁波在介质界面上的反射和折射

1．反射和折射定律

2．振幅关系 菲涅耳公式

3．全反射

3 有导体存在时电磁波的传播

1．导体内的自由电荷分布

2．导体内的电磁波

3．趋肤效应和穿透深度

4．导体表面上的反射

4 谐振腔

1．有界空间中的电磁波

2．理想导体边界条件

3．谐振腔

5 波导

1．高频电磁能量的传输

2．矩形波导中的电磁波

3．截止频率

4．TE波的电磁场和管壁电流

6 光子晶体

1．一维光子晶体的转移矩阵

2．光子带隙

3．一维光子晶体的全反射

7 高斯光束

1．亥姆霍兹方程的波束解

2．高斯光束的传播特性

8 光学空间孤子

1．孤子和光学空间孤子

2．非线性波动方程

3．孤子解

9 等离子体

1．等离子体的准电中性和屏蔽库仑场

2．等离子体振荡

3．电磁波在

等离子体中的传播

习题

第五章 电磁波的辐射

1 电磁场的矢势和标势

1．用势描述电磁场

2．规范变换和规范不变性

3．达朗贝尔方程

2 推迟势

3 电偶极辐射

1．计算辐射场的一般公式

2．矢势的展开式

3．电偶极辐射

4．辐射能流角分布辐射功率

5．短天线的辐射辐射电阻

4 磁偶极辐射和电四极辐射

1．高频电流分布的磁偶极矩和电四极矩

2．磁偶极辐射

3．电四极辐射

5 天线辐射

1．天线上的电流分布

2．半波天线

3．天线阵

6 电磁波的衍射

1．衍射问题

2．基尔霍夫公式

3．小孔衍射

7 电磁场的动量

1．电磁场的动量密度和动量流密度

2．辐射压力

习题

第六章 狭义相对论

1 相对论的实验基础

1．相对论产生的历史背景

2．相对论的实验基础

2 相对论的基本原理洛伦兹变换

1．相对论的基本原理

2．间隔不变性

3．洛伦兹变换

3 相对论的时空理论

1．相对论时空结构

2．因果律和相互作用的最大传播速度

3．同时相对性

4．运动时钟的延缓

5．运动尺度的缩短

6．速度变换公式

4 相对论理论的四维形式

1．三维空间的正交变换

2．物理量按空间变换性质的分类

3．洛伦兹变换的四维形式

4．四维协变量

5．物理规律的协变性

5 电动力学的相对论不变性

1．四维电流密度矢量

2．四维势矢量

3．电磁场张量

4．电磁场的不变量

6 相对论力学

1．能量一动量四维矢量

2．质能关系

3．相对论力学方程

4．洛伦兹力

7 电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量

1．拉格朗日形式

2．哈密顿形式

3．非相对论情形

习题

第七章 带电粒子和电磁场的相互作用

1 运动带电粒子的势和辐射电磁场

1．任意运动带电粒子的势

2．偶极辐射

3．任意运动带电粒子的电磁场

2 高速运动带电粒子的辐射

1．高速运动带电粒子的辐射功率和角分布

2．v∥v情形

3．v_l_v情形

3 辐射的频谱分析

1．频谱分析的一般公式

2．低速运动带电粒子在碰撞过程中的辐射频谱

3．高速圆周运动带电粒子的辐射频谱

4 切连科夫辐射

5 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用

1．电磁质量

2．辐射阻尼

3．谱线的自然宽度

6 电磁波的散射和吸收介质的色散

1．自由电子对电磁波的散射

2．束缚电子的散射

3．电磁波的吸收

4．介质的色散

5．原子光陷阱

6．经典电动力学的局限性

习题

附录I 矢量分析

1．矢量代数

2．散度、旋度和梯度

3．关于散度和旋度的一些定理

4．V算符运算公式

5．曲线正交坐标系

6．并矢和张量

附录Ⅱ 轴对称情形下拉普拉斯方程的通解

附录Ⅲ 国际单位制和高斯单位制中主要公式对照表