引言自然界中的基本相互作用，可以分为四大类：（1）引力相互作：（2）电磁相互作用，3）剪相互作用：（4强相互作用。电慈相互作用即为带电粒子与电磁场的相互作用，它的强度弱于强相互作用，加强子弱相五作用和引力相年作用。电动力学是在电磁学的基础上，进一步系统地研究电磁场的基本属性、它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用。电动力学是人类对电磁现象长期进行观察、实验和在生产实践的基础心生、发展起来的。13世纪以前，人们对电磁现象的认识仪仅是孤立地观察电作用和磁作用的现象，还谈不上有什么系统研究。直到16世纪，出于航海、军了等实际需要，促进了人们对电磁现象的研究。促这个阶段的研究基本上属于对宏观电磁现象进行某些定性总结，所用方法还比较原始。到18世纪中叶以后，资本主义在欧洲进一一步巩固和发展，生产上由场手工业向机器工业过渡，为电磁学的研究提供了必要的物质条件和提出了急需解决的研究课题。1785年法国物理学家库仑利用测量仪器对带电体之间的相互相用，作了定量的测量，建立了著名的库仑定律，开创了用近代的科研方法研究电磁现象的途径，促进了电磁学的发殿。以后，人们系统研究了静电和静磁现象，总结出了些实验定律。1820年7月21H，丹麦物理学家奥斯特发表了关于磁针上电流碰撞的实验的论文，发现了电流磁效应。1831年8月26日，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，1851年建立了电磁感应定律的数学表达式。法拉第还提出了场的概念，为建立电磁场的数学理论提供了物理依据。英国数学物理学家麦克IV
斯韦系统地总结了自1785年以来的电磁学实验和有关定律，在法拉第提出的场的物理观念基础上，于1862年提出位移电流”的新概念，终于在1864年把电磁学规律统-一起来，成为麦克斯韦方程组。它的原始形式有20个变量，20个方程，其中包括现在已不作为电磁场基本方程的公式，如库仑定律、欧姆定律、安培定律、毕奥一沙伐尔定律、位移电流、电流连续性方程等。麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在。直到1888年，德国物理学家赫兹在实验中发现了电磁波，证实了麦克斯韦理论的正确性，并于1890年把麦克斯韦方程组的原来形式，改造成为现在的通用形式。电磁波的发现和现代无线电技术的广泛应用，进一步丰富了电磁场论，使我们对电磁场的认识有了坚实基础。在麦克斯韦方程组建立以后，经典电动力学的基本理论已达到完整境地。是，人们对电磁场本质的认识却仍然包含君很大错误，即把电磁场理解为某种“绝对静止地充满整个间的，类假了弹性介质的以太”的运动形态。低在对运动介质中电磁现象的进一步研究中，表明了这种理论存在的根本困难。1905年爱因斯否定了“以太”理论，提出了真空中光速不变和狭义相对性假设，建立了狭义相对论，使电动力学在新的时空理论基础上，发展成为完整的，适用于任何惯性系的理论。狭义相对论是现代物理学发展的重要基础理论之一一，对物理学的发展具有深远的影响。本世纪20年代，第子力学建立以后，电动力学文与量子理论结合起来，成为量子电动力学，成为研究微观世界电磁现象的有力工具。近年来的进一步研究，文发现了电磁相互作用与弱相互作用在本质上是统的，建立了弱电统一理论，并得到了实验的初步证实。有关问题是现代物理学研究的重点之一，在本课程中将不详细讨论。电动力学和获义相对论，是组成本课程的满个独立面又相关V
的部分。学习本课程的目的主要是：1掌握电磁场的基本属性和它的运动规律，加深对电磁场本质的认识，（2）掌握分析和处理电磁场基本问题的能力，为今后学习和科学研究打好基础；（3）通过狭义相对论的学习，加深理解电磁场的本质和辩证唯物主义的时空观。VI
目录引言第一童电动力学基本方程81库仑定律静电场的散度和旋度：82.11毕奥-沙伐尔定律静磁场的散度和旋度$3..21麦克斯书方程组，34.27介质中的麦克斯书方程组35....39电磁场的边值关系.44习题第二章静电场.49$1静电场的标势及其微分方程82.58分离变鼠法83电像法·...6884.75格林函数法·85电多极矩...80习题.94第三章静磁场105$1失势及其微分方程82117磁标势与磁像法53128磁多极矩磁场能量*34138超导体的电磁性质145习题第四章电磁波的辐射$1154迅变场的势及达朗伯方程16332电悠场和电系经的能转化导守恒定律1
，169$3电偶极辐射84182多极辐射*05187半波型天线的辐射·19386电磁场动量，201习题四第五章电磁波的传播206$1电磁波在导电介质中的基本方程·-212$2电磁波在介质表面的反射和折射22183电磁波在导体表面的反射和折射84227矩形波导.35237无线电波的传播243习题五第六章狭义相对论247$1狭义相对论建立的历史背景?82251狭义相对论的基本原理·25683狭义相对论的时空理论269$4闵可夫斯基空间四维张量85278电动力学的四维协变形式6291相对论力学.300习题六第七章带电粒子和电磁场的相互作用$1311任意运动带电粒子产生的电磁场·*2337切伦柯夫辐射$3.344带电粒子的场对粒子自身的反作用…357习题七附录 I363失量分析附录Ⅱ张运算·，371374附录亚拉普拉斯方程的通解Ⅱ