Electrodynamics

目录
第0章 数学预备知识
0.1 矢量和矢量场
一 矢量的概念及其代数运算
二 标量场的梯度和矢量场的散度与旋度
三 算符▽的运算
四 矢量场的分解
0.2 张量及其运算
一 张量的概念
二 张量的运算
第0章习题
第1章 电磁现象的普遍规律
1.1 电磁现象的实验定律和Maxwell方程组
一 Coulomb定律和电场的散度
二 Faraday电磁感应定律和电场的旋度
三 电荷守恒定律
四 Biot-Savart定律和磁场的散度
五 Ampere环路定律和静磁场的旋度
六 Maxwell方程组
七 Lorentz力密度
1.2 介质中的Maxwell方程组和电磁场的边值关系
一 介质的极化和磁化
二 介质中的Maxwell方程组
三 介质分界面上电磁场的边值关系
四 介质的本构方程
五 导体的电磁性质方程
1.3 电磁场的能量和动量
一 电磁场的能量及其转化和守恒定律
二 电磁场动量守恒和转化定律
三 电磁场的角动量
第1章习题
第2章 静电场
2.1 静电场的基本方程和唯一性定理
一 静电场基本方程和边值关系
二 唯一性定理
2.2 用分离变量法解静电问题
一 直角坐标系中的分离变量法解静电问题
二 在球坐标中用分离变量法解静电问题
三 圆柱坐标下的分离变量法
2.3 静电镜像法
一 静电镜像法
二 实例
2.4 格林函数法解静电问题
一 第一类边值问题的Green函数解法
二 第二类边值问题的Green函数解法
2.5 电多极矩展开场
一 电多极矩展开的定性分析
二 电多极矩展开的定量讨论
三 静电场的电场能量
2.6 稳恒电流场的基本理论
一 稳恒电流场的几个基本概念
二 稳恒电流场方程和边值关系
三 静电类比法
第2章习题
第3章 静磁场
3.1 静磁场的方程及其矢量势
一 静磁场的方程及其边值关系
二 静磁场的矢量势
3.2 静磁场的标量势
一 磁标势的引入
二 磁标势Φ〓的方程和边值关系
3.3 磁多极子展开和静磁场的能量
一 磁多极展开
二 稳恒电流体系的磁场能量
第3章习题
第4章 电磁波的传播
4.1 电磁场的波动性和真空中的平面电磁波
一 电磁波动方程
二 真空中的平面波
三 平面电磁波的能量和动量
4.2 电磁波在均匀介质中的传播
一 电磁波与介质的相互作用
二 定态电磁波
三 复波矢
四 介质中E,B的关系
五 等离子体中电磁波传播简介
4.3 电磁波在介质界面的反射与折射
一 电磁场和边值关系
二 电磁场的反射定律和折射定律
三 Fresnel公式
四 反射系数R和透射系数T
五 全反射
六 导体界面对电磁波的反射
4.4 电磁波在波导管中的传播
一 波导管中电磁波方程和边界条件
二 波导管内场的分布
三 波导管中电磁波传播的主要特性
四 TE〓型波
第4章习题
第5章 电磁波的辐射
5.1 电磁场的矢量势和标量势
一 电磁场的矢量势和标量势
二 两种常用规范和d'Alembert方程
三 推迟势
5.2 电多极矩辐射
一 计算辐射场的一般方法
二 小区域电流分布的矢量势
三 电偶极矩的电磁场
四 电偶极矩的辐射
五 磁偶极矩和电四极矩辐射
5.3 直线天线辐射
一 天线上的电流分布和矢量势
二 电磁辐射场和辐射能量
5.4 电磁波的衍射
一 Kirehhoff公式
二 矩形孔的Fraunhofer衍射
第5章习题
第6章 狭义相对论
6.1 狭义相对论的实验基础
一 Galileo变换和绝对时空观
二 Miehelson-Morley实验
三 对Miehelson-Morley实验的解释
6.2 狭义相对论的原理和Lorentz变换
一 狭义相对论的两条基本假设
二 Lorentz变换式
6.3 狭义相对论的时空理论
一 同时的相对性
二 空间距离的相对性（Lorentz-Fitzgerald收缩）
三 运动时钟的延缓
四 时钟佯谬或双生子佯谬问题
五 速度变换关系式
六 两个事件的平方间隔
6.4 狭义相对论的四维空间——Minkowski空间
一 三维空间的正交变换
二 四维空间
三 四维空间中的四维张量
6.5 电磁学规律的四维协变形式
一 电荷守恒以及电荷密度的变换关系
二 电磁场的四维矢量势及d'Alembert方程的协变形式
三 电磁场张量及E,B的变换式
四 Maxwell方程组的四维协变形式
五 Lorentz力密度的四维协变形式
6.6 相对论力学基础
一 经典力学规律需要修改
二 四维动量
三 相对论的动力学方程和四维力矢量
四 相对论能量与动量
6.7 带电粒子与电磁场相互作用的Lagrange函数和Hamilton函数
一 非相对论情况
二 相对论情况
第6章习题
第7章 运动带电粒子与电磁场的相互作用
7.1 运动带电粒子的电磁场及其势函数
一 运动带电粒子的电磁场势函数——Lienard-Wiechert势
二 运动带电粒子激发的电磁场
三 带电粒子低速运动的辐射场
7.2 任意运动带电粒子的电磁辐射
一 带电粒子作任意运动时的辐射功率
二 带电粒子在两种典型运动情况中的辐射
7.3 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用
一 带电粒子激发的场对粒子本身作用的定性分析
二 辐射阻尼力F〓
7.4 谐振带电粒子的辐射阻尼及谱线的自然宽度
一 计及辐射阻尼后谐振子的辐射
二 谐振子辐射频谱的自然宽度
7.5 电磁波的散射、吸收和介质的色散
一 散射问题的一般描述
二 自由电子对电磁波的散射
三 束缚电子对电磁波的散射
四 介质的色散
第7章习题
附录A 有关数学运算公式
附录B 有关物理常量
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