電動(dòng)力學(xué)及其計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

前言
第1章 經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)
1.1 靜電現(xiàn)象的基本規(guī)律
1.1.1 庫侖定律
1.1.2 高斯定理與電場(chǎng)的散度
1.1.3 靜電場(chǎng)的旋度
1.1.4 高斯定理與庫侖定律的關(guān)系
1.2 靜磁現(xiàn)象的基本規(guī)律
1.2.1 電荷守恒定律
1.2.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度 畢奧-薩伐爾定律
1.2.3 磁場(chǎng)的散度
1.2.4 磁場(chǎng)的旋度
1.3 麥克斯韋方程組 洛倫茲力公式
1.3.1 法拉第電磁感應(yīng)定律
1.3.2 位移電流假說 麥克斯韋方程組
1.3.3 洛倫茲力公式
1.4 介質(zhì)的電磁性質(zhì) 介質(zhì)中的麥克斯韋方程組
1.4.1 電介質(zhì)的極化
1.4.2 磁介質(zhì)的磁化
1.4.3 介質(zhì)中的麥克斯韋方程組
1.5 電磁場(chǎng)邊值關(guān)系
1.5.1 法向分量的躍變
1.5.2 切向分量的躍變
1.5.3 邊值關(guān)系的綜合和推廣
1.6 電磁勢(shì)及其微分方程
1.6.1 用勢(shì)描述電磁場(chǎng)
1.6.2 規(guī)范變換和規(guī)范不變性
1.6.3 輔助條件
1.6.4 達(dá)朗貝爾方程
1.7 電磁場(chǎng)的能量和能流密度矢量
1.7.1 電磁作用下能量守恒定律的一般形式
1.7.2 電磁場(chǎng)能量密度和能流密度表示式
1.7.3 電磁能量的傳輸
1.8 電磁場(chǎng)的動(dòng)量和動(dòng)量流密度張量
習(xí)題
第2章 靜電場(chǎng)
2.1 靜電標(biāo)勢(shì)及其邊值問題
2.1.1 靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)
2.1.2 靜電勢(shì)的微分方程和邊值關(guān)系
2.2 靜電邊值問題的唯一性定理
2.2.1 唯一性定理的重要意義
2.2.2 介質(zhì)分區(qū)均勻時(shí)的唯一性定理
2.2.3 有導(dǎo)體存在時(shí)的唯一性定理
2.3 拉普拉斯方程的分離變量法
2.3.1 通解的形式
2.3.2 求解的具體方法
2.4 靜電鏡像法
2.4.1 求解的基本思想
2.4.2 求解的具體方法
2.5 靜電場(chǎng)的多極展開

2.5.1 電多極展開的物理思想
2.5.2 多元函數(shù)泰勒展開
2.5.3 電勢(shì)的多極展開
2.5.4 電多極勢(shì) 展開式中各項(xiàng)的物理意義
2.6.靜電場(chǎng)的能量 廣義力
2.6.1 靜電場(chǎng)能量
2.6.2 電荷體系在外電場(chǎng)中的能量
習(xí)題
第3章 靜磁場(chǎng)
3.1 靜磁矢勢(shì)及其邊值問題
3.1.1 矢勢(shì)庫侖規(guī)范條件
3.1.2 矢勢(shì)微分方程及其一般解
3.1.3 矢勢(shì)邊值關(guān)系
3.1.4 靜磁場(chǎng)邊值問題的唯一性定理及其應(yīng)用
3.2 磁標(biāo)勢(shì)和磁荷的概念
3.2.1 磁標(biāo)勢(shì)及其引入的條件
3.2.2 磁標(biāo)勢(shì)的定解問題
3.3 靜磁場(chǎng)的多極展開
3.3.1 矢勢(shì)的多極展開
3.3.2 磁偶極矩的場(chǎng)和磁標(biāo)勢(shì)
3.4 靜磁場(chǎng)的能量 廣義力
3.4.1 靜磁場(chǎng)的能量
3.4.2 電流系統(tǒng)與外磁場(chǎng)的相互作用能
3.4.3 小區(qū)域內(nèi)電流分布在外磁場(chǎng)中的能量
3.4.4 外磁場(chǎng)對(duì)電流系統(tǒng)的作用力和力矩
3.4.5 磁偶極子在外磁場(chǎng)中的勢(shì)能U(1)與相互作用能Wi的關(guān)系
3.5 超導(dǎo)體電動(dòng)力學(xué)
3.5.1 零電阻現(xiàn)象
3.5.2 臨界磁場(chǎng)
3.5.3 完全抗磁性——邁斯納效應(yīng)
3.5.4 倫敦方程
3.5.5 居間態(tài)
3.5.6 超導(dǎo)體應(yīng)用的前景
習(xí)題
第4章 電磁波的傳播
4.1 平面電磁波
4.1.1 電磁場(chǎng)波動(dòng)方程
4.1.2 時(shí)諧電磁波 亥姆霍茲方程
4.1.3 平面電磁波解
4.1.4 平面電磁波的能量和能流
4.1.5 單色平面電磁波的偏振性質(zhì)
4.2 電磁波在介質(zhì)界面上的反射和折射
4.2.1 反射和折射定律
4.2.2 振幅關(guān)系 菲涅耳公式
4.2.3 全反射
4.3 電磁波在導(dǎo)體界面上的反射和折射
4.3.1 導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷分布
4.3.2 良導(dǎo)體內(nèi)單色電磁波的傳播
4.3.3 穿透深度
4.3.4 導(dǎo)體表面上的反射

4.3.5 輻射壓力
4.4 電磁波在金屬波導(dǎo)管中的傳播
4.4.1 高頻電磁能量的傳輸
4.4.2 矩形波導(dǎo)中的電磁波
4.4.3 截止頻率和截止波長
4.4.4 TE10波的電磁場(chǎng)和管壁電流
4.5 諧振腔中的電磁波
習(xí)題
第5章 狹義相對(duì)論與相對(duì)論物理學(xué)
5.1 相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
5.1.1 相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景
5.1.2 相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
5.2 相對(duì)論的基本原理 洛倫茲變換
5.2.1 相對(duì)論的基本原理
5.2.2 洛倫茲變換
5.3 相對(duì)論的時(shí)空理論
5.3.1 間隔 間隔不變性
5.3.2 類時(shí)間隔 因果律對(duì)速度的限制
5.3.3 類空間隔 同時(shí)的相對(duì)性
5.3.4 運(yùn)動(dòng)尺度的縮短
5.3.5 運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的延緩
5.3.6 “尺縮”、“鐘慢”的實(shí)驗(yàn)證明
5.3.7 速度變換公式
5.4 相對(duì)論理論的四維形式
5.4.1 四維空間的正交變換
5.4.2 物理量的分類 n階張量
5.4.3 物理規(guī)律的協(xié)變性
5.5 電動(dòng)力學(xué)基本定律的協(xié)變形式
5.5.1 四維電流密度矢量
5.5.2 四維勢(shì)矢量
5.5.3 電磁場(chǎng)張量 麥克斯韋方程組的協(xié)變形式
5.6 相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基本方程
5.6.1 能量-動(dòng)量四維矢量
5.6.2 質(zhì)能關(guān)系
5.6.3 相對(duì)論力學(xué)方程
5.6.4 相對(duì)論的洛倫茲力公式
*5.7 電磁場(chǎng)中帶電粒子的拉格朗日函數(shù)和哈密頓函數(shù)
5.7.1 電磁場(chǎng)中的拉格朗日函數(shù)和拉格朗日方程
5.7.2 電磁場(chǎng)中的哈密頓函數(shù)和哈密頓方程
5.7.3 非相對(duì)論情形
習(xí)題
第6章 電磁波的輻射
6.1 電磁勢(shì)的推遲解
6.1.1 求解的思想和步驟
6.1.2 求解過程
6.1.3 推遲勢(shì)的物理意義
6.2 電偶極輻射 短天線的輻射
6.2.1 計(jì)算輻射場(chǎng)的一般公式
6.2.2 磁矢勢(shì)的多極展開
6.2.3 偶極輻射

6.2.4 輻射能流 角分布 輻射功率
6.2.5 短天線的輻射 輻射電阻
*6.3 半波天線和天線陣的輻射
6.3.1 半波天線
6.3.2 天線陣
6.4 李納-維謝爾勢(shì)及其輻射電磁場(chǎng)
6.4.1 任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢(shì)
6.4.2 偶極輻射
6.4.3 任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的電磁場(chǎng)
*6.5 相對(duì)論性帶電粒子的輻射
6.5.1 高速運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射功率和角分布
6.5.2 軔致輻射
6.5.3 同步輻射
*6.6 輻射的頻譜分析
6.6.1 頻譜分析的基本公式
6.6.2 低速運(yùn)動(dòng)帶電粒子在碰撞過程中的輻射頻譜
6.6.3 同步輻射頻譜
*6.7 切倫柯夫輻射
習(xí)題
第7章 帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用
7.1 帶電粒子的電磁場(chǎng)對(duì)粒子自身的反作用 譜線的自然寬度
7.1.1 電磁質(zhì)量
7.1.2 輻射阻尼力
7.1.3 譜線的自然寬度
7.2 電磁波的散射和吸收 介質(zhì)的色散
7.2.1 自由電子對(duì)電磁波的散射
7.2.2 束縛電子的散射
7.2.3 電磁波的吸收
7.2.4 介質(zhì)的色散
習(xí)題
參考書目
附錄
附錄Ⅰ 矢量分析中的常用公式
附錄Ⅱ 矢量分析及張量計(jì)算初步
附錄Ⅲ 物理常數(shù)表