《电动力学简明教程》

引言1

第1章经典电动力学基础4

1.1 静电场的方程式4

1.2 静磁场的方程式9

1.3 电磁感应定律14

1.4 麦克斯韦方程15

1.5 电磁作用下的能量守恒定理18

1.6 电磁作用下的动量守恒定理21

1.7 介质的电磁性质25

1.8 介质中的麦克斯韦方程29

1.9 介质界面上的电磁规律34

第2章静电问题37

2.1 静电势和泊松方程37

2.2 偶极子和四极子38

2.3 静电场的多极展开44

2.4 多极子在外电场中的势能48

2.5 静电边值问题的唯一性定理52

2.6 静电镜像法56

2.7 特解叠加法61

第3章静磁问题68

3.1 磁场的矢势68

3.2 圆电流圈的磁场和磁偶极子的概念70

3.3 静磁场的多极展开73

3.4 磁偶极子在外磁场中所受的力和力矩77

3.5 磁场的标势和磁荷的概念80

3.6 静磁屏蔽85

4.1 真空中的平面电磁波89

第4章电磁波的传播89

4.2 偏振的描述93

4.3 平面电磁波的能量和能流96

4.4 电磁波在介质表面的反射和折射98

4.5 导电介质中的电磁波103

4.6 微波在波导管内的传播109

第5章电磁波的激发114

5.1 电磁势及其方程式114

5.2 电磁势的推迟解116

5.3 谐振荡电流的电磁场120

5.4 辐射功率和角分布124

5.5 中心馈电的直天线125

5.6 电偶极辐射128

5.7 磁偶极辐射和电四极辐射130

第6章狭义相对论基础134

6.1 电磁学和相对性原理134

6.2 光速不变性和洛伦兹变换138

6.3 时空的物理性质142

6.4 对洛伦兹变换的检验147

6.5 因果律对速度的限制149

6.6 相对论性的速度合成151

6.7 三维空间中的张量153

6.8 相对性原理的四维表述155

第7章相对论性的物理学162

7.1 电动力学规律的协变性162

7.2 电磁场强的变换性质165

7.3 电磁场的四维动量能量张量168

7.4 相对论性的力学169

7.5 质能关系173

7.6 质点的四维动量及其守恒176

8.1 李纳-维谢尔势181

第8章运动电荷的电磁场181

8.2 运动电荷的电磁场184

8.3 匀速运动电荷的电磁场188

8.4 运动电荷的辐射功率191

8.5 非相对论性粒子的辐射193

8.6 相对论性的粒子的辐射196

8.7 辐射阻尼力200

9.1 自由电子对电磁波的散射205

第9章介质对电磁波的影响205

9.2 束缚电子对电磁波的散射209

9.3 介质对电磁波的吸收和色散212

9.4 经典电动力学的适用范围216

附录1 三维矢量和张量分析的常用公式219

附录2 国际单位制与高斯单位制223

附录3 有关的物理常数232

附录4 习题选编233

对教师的一些说明243