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第一章 电磁场方程1

引言1

1.1 麦克斯韦方程组1

1.2 媒质界面上的场方程--边界条件13

1.3 波动方程15

1.4 媒质的宏观电磁特性及本构方程17

1.5 电磁场的能量、能流及功率-能量守恒方程24

1.6 电磁场的力-动量守恒方程30

1.7 麦克斯韦张力张量32

1.8 电磁场的位函数及其方程37

习题46

2.1 非齐次标量波动方程的格林函数解49

引言49

第二章 电磁场的基本解法49

2.2 均匀无界空间中非齐次波动方程的解54

2.3 电磁位函数的简单应用举例58

2.4 电磁场矢量波动方程的积分解63

2.5 并矢格林函数法67

2.6 用两个标量函数表示无源区域中最普遍的电磁场量75

2.7 常用坐标系中齐次亥姆霍兹方程的解82

2.8 矢量波动方程的直接解--矢量波函数91

习题98

第三章 电磁场的基本定理100

引言100

3.1 场源的概念100

3.6 二重性原理104

3.3 电磁场的边值问题与唯一性定理106

3.4 镜象法108

3.5 场的等效原理110

3.6 场的等效原理与镜象法的简单应用举例113

3.7 感应定理115

3.8 洛仑兹互易定理117

3.9 惠更斯原理119

3.10 巴俾涅原理122

习题128

第四章 运动系统的电磁场132

引言132

4.1 狭义相对论的空间、时间变换132

4.2 时间和空间导数的相对论变换139

4.3 电磁场物理量的变换关系141

4.4 场矢量变换在研究真空中运动系统电磁场时的应用149

4.5 电磁波的相位不变性及其重要结论155

4.6 运动媒质电动力学158

4.7 电磁场方程的四维形式166

习题173

第五章 平面电磁波177

引言177

5.1 均匀各向同性媒质中的平面波177

5.2 电磁波的极化182

5.3 色散方程、波矢量与射线矢量187

5.4 各向异性媒质中的平面波196

5.5 运动媒质中的平面波203

5.6 各向同性不均匀媒质中的电磁波209

5.7 电磁波反射与透射的一般规律217

5.8 垂直入射平面电磁波的反射系数和透射系数226

5.9 斜入射平面电磁波的反射系数和透射系数232

5.10 分层媒质中平面电磁波的反射与透射237

习题248

第六章 电磁波的辐射与散射251

引言251

6.1 辐射场与辐射功率251

6.2 辐射场的多极展开258

6.3 辐射场的球面波展开270

6.4 平面界面上偶极天线的辐射281

6.5 鞍点法及界面上偶极子辐射场的计算288

6.6 理想导体圆柱对平面电磁波的散射297

6.7 理想导体圆柱对柱面波的散射304

6.8 理想导体球对平面波的散射307

习题314

第七章 导行电磁波316

引言316

7.1 柱形系统中场的关系式316

7.2 柱形系统中的传播波型319

7.3 柱形波导中波型的正交性322

7.4 电磁波的传播速度328

7.5 柱形波导中的功率与能量333

7.6 有耗柱形波导中的衰减和波型耦合335

7.7 柱形波导中的格林函数341

7.8 加载介质片的矩形波导345

7.9 介质波导351

习题358

一、广义正交曲线坐标系中的微分算子360

1. 矢量分析360

附录 电磁理论中常用的数学公式360

二、直角坐标系中的微分关系式361

三、圆柱坐标系中的微分关系式362

四、球坐标系中的微分关系式365

五、包含两点间距离的微分关系式368

六、微分恒等式370

七、积分定理370

2. 并矢分析372

一、定义372

二、乘法的一般运算法则373

三、微分关系式374

四、积分定理375

六、球坐标系中的关系式376

五、圆柱坐标系中的关系式376

3. 狄拉克δ函数377

一、一维δ函数377

二、三维δ函数379

4. 特殊函数382

一、贝塞尔函数382

二、修正(变态)贝塞尔函数389

三、球贝塞尔函数391

四、勒让德函数与连带勒让德函数392

5. 矩阵及分类396

一、矩阵及其运算396

二、矩阵运算法则及公式397

三、用矩阵表示矢量与张量的运算399

参考资料400