目录引言(1)第一章电磁现象的普遍规律(4)(4)81.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82电流和磁场(11)1.电荷守恒定律2.毕奥-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83麦克斯韦方程组(19)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84介质的电磁性质(24)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85电磁场边值关系(32)1.法向分量的跃变2.切向分量的跃变86电磁场的能量和能流(38)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(45)习题·第二章静电场(49)(49)81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.静电场的能量(57)82唯-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(63)3拉普拉斯方程分离变量法(70)84镜象法85格林函数(75)1.点电荷密度的8函数表示2.格林函数3.格林公式和边值问题的解(84)$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…(93)第三章静磁场(98)(98)81失势及其微分方程·1.矢势:2.矢势微分方程3.矢势边值关系4.静磁场的能量82磁标势:(107).83磁多极矩·(113)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84阿哈罗诺夫-玻姆效应(119)..85超导体的电磁性质(121)1.超导体的基本电磁现象2.超导体的电磁性质方程3.超导体作为完全抗磁体4.超导环内的磁通量子化5.非局域理论第一类和第二类超导体习题.(131)第四章电磁波的传播(135)$1平面电磁波(135)51.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·(143)1.反射和折射定律2.振幅关系菲涅耳公式3.全反射83有导体存在时电磁波的传播·(150)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84谐振腔.(158)1.有界空间中的电磁波2.理想导体边界条件3.谐振腔S5波导..(163)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.TE1o波的电磁场和管壁电流*$6高斯光束(168)1.亥姆霍兹方程的波束解2.高斯光束的传播特性*87等离子体(173)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:2
等离子体中的传播(179)习题.第五章电磁波的辐射(182)(183)81.电磁场的矢势和标势21.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(189)$2推迟势(193)$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.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(200)*$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(206)*85天线辐射1.天线上的电流分布2.半波天线3.天线阵(211)86电磁波的衍射·1.衍射问题2.基尔霍夫公式3.小孔衍射(217)87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(224)习题第六章狭义相对论(227)(228)81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(234)82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(243)83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(256)84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(267)85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(274)86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.3
(285)*87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(290)习题(297)第七章带电粒子和电磁场的相互作用.(297)81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(303)*82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.//情形3.上情形...(308)*$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(315)-*84切伦柯夫辐射(321)85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(328)86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.经典电动力学的局限性(337)习题:(340)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.√算符运算公式5.曲线正交坐标系6.并矢和张量(348)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(350)
引言电动力学的研究对象是电磁场的基本属性,它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用,本书在电磁学的基础上系统闸述电磁场的基本理论:电磁场是物质世界的重要组成部分之一:在生产实践和科学技术领域内,存在着大量和电磁场有关的问题:例如电力系统、凝聚态物理、天体物理、粒子加速器等,都涉及到不少宏观电磁场的理论问题,在迅变情况下,电磁场以电磁波的形式存在,其应用更为广泛.无线电波、热辐射、光波、X射线和射线等都是在不同波长范围内的电磁波,它们都有共同的规律:因此,掌握电磁场的基本理论对于生产实践和科学实验都有重大的意义:电动力学是在人类对电磁现象的长期观察和生产活动的基础上发展起来的.18世纪中叶以后,在工业生产发展的推动下,开展了自然科学的实验探索,电磁学得到了较快的发展:人们研究了静电、静磁和电流等现象,总结出一些实验定律:但是,电磁学的重大进展是在人们认识到电现象和磁现象之间的深刻内在联系以后才开始的:1820年,奥斯特(Oersted)发现电流的磁效应:1831年,法拉第(Faraday)发现电磁感应定律,并提出场的概念:至此,电现象和磁现象不是孤立的,而是作为统一的整体开始被人们认识,因而从理论上总结电磁场普遍规律的条件已经具备,在这基础上,1864年麦克斯韦(Maxwell)把电磁规律总结为麦克斯韦方程组,并从理论上预言电磁波的存在·这基本规律的掌握促进了电磁波的发现,而现代无线电技术的广泛应用又进一步丰富了电磁场理论,使我们现在对于电磁场的认识有了坚实的基础,本世纪以来,由于现代生产对认识物质微观结构的迫切要求,人们又1