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目 录1

第一章静电场1

§1.1库仑定律1

§1.2 电场强度2

§1.3静电场散度方程5

§1.4静电场旋度方程7

§1.5电势的多极展开9

§1.6电介质的极化18

§1.7电介质内的电场20

§1.8存在电介质时的宏观场方程21

§1.9本构关系22

习题24

第二章静电场的能量26

§2.1 电场能量和场能密度26

§2.2 电多极子在外场中的能量、力和力矩28

§2.3电势系数和电容系数30

§2.4存在电介质时的静电能33

习题34

第三章静电边界值问题36

§3.1 电势的泊松方程和拉普拉斯方程36

§3.2静电场问题的边界条件37

§3.3静电问题的唯一性定理40

§3.4分离变量法43

§3.5 电磁流变液体的宏观模型和机理48

§3.6 电像法50

§3.7格林函数方法57

习题65

第四章真空中稳恒电流的磁场67

§4.1 电流密度67

§4.2电荷电流连续性方程69

§4.3稳恒电流电场69

§4.4安培定律71

§4.5磁感应强度72

§4.6矢量势73

§4.7矢量势的物理意义——AB效应75

§4.8静磁场方程77

§4.9磁偶极子78

§4.10矢量势的多极展开80

习题84

第五章静磁场边界值问题85

§5.1磁化强度85

§5.2磁化电流密度86

§5.3磁介质的场方程87

§5.4静磁场边界条件89

§5.5磁标势法91

§5.6矢量势法97

习题99

第六章随时间变化的电磁场基本方程101

§6.1法拉第电磁感应定律101

§6.2 自感和互感104

§6.3磁场能量105

§6.4磁偶极子在外场中的磁能、力和力矩109

§6.5位移电流110

§6.6麦克斯韦方程组112

§6.7洛伦兹力密度114

习题114

第七章电磁场守恒定律116

§7.1 电磁场的能量守恒和转化116

§7.2 电磁场的动量和动量守恒119

§7.3辐射压力122

§7.4 电磁场的角动量和角动量守恒125

§7.5麦克斯韦方程的空间时间对称性126

§7.6磁单极子的存在问题127

习题129

§8.1 电磁场的矢势和标势131

第八章电磁波（I）：电磁波的传播131

§8.2 Ф和A满足的方程132

§8.3规范变换133

§8.4真空中的平面电磁波137

§8.5均匀电介质中的电磁波140

§8.6线偏振波和圆偏振波144

§8.7导体中的电磁波145

§8.8稀薄等离子体中的电磁波149

§8.9介质的色散150

§8.10相速与群速153

习题155

第九章电磁波（Ⅱ）：平面电磁波的边界值问题157

§9.1边界条件157

§9.2 电磁波在非导电介质分界面的反射和折射158

§9.3全反射165

§9.4电磁波在导体表面的反射和折射167

§9.5理想导体边界条件169

§9.6 波导169

§9.7光波导178

§9.8谐振腔181

习题184

§10.1伽利略变换187

第十章狭义相对论基础187

§10.2迈克耳孙－莫雷实验189

§10.3爱因斯坦的两个基本原理192

§10.4“同时性”问题的提出193

§10.5洛伦兹变换194

§10.6时间膨胀和长度收缩197

§10.7“同时”的相对性200

§10.8速度相加定理204

§10.9闵可夫斯基四维时空206

§10.10空时间隔与因果律207

§10.11 四维时空的变换关系209

习题213

第十一章相对论电动力学（I）215

§11.1 电荷守恒和四维电流密度215

§11.2四维势和波动方程217

§11.3电磁场张量和麦克斯韦方程218

§11.4四维力密度和能量动量张量222

§11.5匀速运动带电粒子的场224

§11.6多普勒效应和光行差227

习题232

§12.1力学量的四维形式234

第十二章相对论电动力学（I）234

§12.2相对论力学方程236

§12.3相对论能量238

§12.4动量守恒和能量守恒240

§12.5四维动量的变换和“动心”坐标系241

§12.6质量、能量、动量三者的关系242

§12.7相对论粒子在电磁场中的运动246

§12.8相对论带电粒子的拉格朗日函数和哈密顿函数250

习题252

第十三章辐射场（I）：简单辐射系统254

§13.1推迟势254

§13.2Ф和A的多极展开257

§13.3简谐振动源的多极辐射场262

§13.4电偶极辐射264

§13.5磁偶极和电四极辐射268

§13.6源线度与波长可比时的辐射273

习题278

第十四章辐射场（Ⅱ）：高速运动带电粒子的辐射280

§14.1李纳－维谢尔势280

§14.2加速运动带电粒子的辐射场282

§14.3非相对论极限284

§14.4拉摩公式的相对论性推广285

§14.5韧致辐射和同步加速辐射286

§14.6加速电荷的辐射频谱289

§14.7非相对论近似下的辐射频谱292

§14.8切伦科夫辐射293

§14.9辐射阻尼和电磁质量295

§14.10光谱线的自然宽度298

习题301

第十五章辐射场（Ⅲ）：电磁波的散射、吸收和衍射302

§15.1汤姆孙散射302

§15.2原子内束缚电子对电磁波的散射306

§15.3电磁波的吸收307

§15.4感应偶极子对电磁波的散射308

§15.5拉曼散射的经典理论309

§15.6电磁波的衍射312

习题317

第十六章 关于电磁场与物质相互作用的若干近代研究课题318

§16.1超导电动力学318

1．超导电性318

2．伦敦方程321

3．超导宏观电动力学方程323

4．磁通俘获和量子化325

5．超导电性和高温超导体327

6．约瑟夫森效应330

§16.2磁流体和等离子体电动力学332

1．磁流体动力学333

2．磁场冻结与扩散334

3．磁流体动力波335

4．等离子体振荡338

5．等离子体的德拜屏蔽341

§16.3周期性势场中的电磁波343

1．晶体的X射线衍射动力学344

2．光子晶体和光子带隙347

§16.4各向异性介质中的电磁波352

1．单轴晶体中的电磁波353

2．波矢与光射线矢量355

§16.5旋光性的电磁理论357

1．磁致旋光——法拉第效应357

2．自然旋光性360

3．磁光克尔效应和磁多层膜361

§16.6激光冷却原子363

1．高斯光束和激光器364

2．激光冷却原子及捕陷365

讨论题369

附录371

习题答案394

参考文献406