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電動力學教程 版權信息
- ISBN：9787030679154
- 條形碼：9787030679154 ; 978-7-03-067915-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電動力學教程 內容簡介
《電動力學教程（第二版）》是作者在上海交通大學多年講授電動力學的講義基礎上整理而成！峨妱恿W教程（第二版）》分7章。第1章講解麥克斯韋方程和電磁場的基本屬性；第2～4章在麥克斯韋方程基礎上討論三種簡單而基本的電磁場：靜電場、靜磁場和單色平面電磁波；第5章從推遲勢出發討論電磁場的天線輻射和多極輻射；第6章介紹狹義相對論，講解電磁規律的協變性；第7章討論帶電粒子的輻射及其與電磁場的相互作用！峨妱恿W教程（第二版）》概念表述簡潔，公式推導過程詳盡，例題新穎。
電動力學教程 目錄
目錄
前言
**版序
第1章 電磁現象基本規律 1
1.1 數學基礎 1
1.1.1 δ函數 1
1.1.2 常用正交曲線坐標系中的梯度算符 2
1.1.3 矢量運算和微分運算 4
1.1.4 并矢運算 6
1.1.5 勒讓德多項式和球諧函數 7
1.2 恒定的電場與磁場 9
1.2.1 電荷和靜電場 9
1.2.2 電流和靜磁場 12
1.3 麥克斯韋方程組 19
1.3.1 麥克斯韋方程組 19
1.3.2 洛倫茲力 20
1.3.3 麥克斯韋方程組的完備性 22
1.4 電磁場的基本屬性 23
1.4.1 電磁場能量和能流 23
1.4.2 電磁場動量和動量流 27
1.4.3 *電磁場角動量和角動量流 31
1.5 介質中的電磁場 32
1.5.1 電極化矢量 32
1.5.2 磁化矢量 34
1.6 似穩電磁場 37
1.6.1 似穩場條件 37
1.6.2 似穩電路方程 38
1.7 電磁場的邊值關系 39
1.7.1 垂直于界面方向的電磁場邊值關系 40
1.7.2 界面切線方向的電磁場 41
本章簡答題 42
練習題 43
第2章 靜電場 45
2.1 靜電場的多極展開 45
2.1.1 電多極矩 45
2.1.2 電多極矩在外場中的能量 50
2.1.3 *粒子電偶極矩 53
2.1.4 *原子核電四極矩 55
2.2 靜電勢微分方程的求解 57
2.2.1 靜電場的唯一性定理 59
2.2.2 鏡像法 61
2.2.3 靜電問題的格林函數方法 65
2.2.4 分離變量法 69
2.3 等離子體中的靜電現象 72
2.3.1 庫侖屏蔽現象 72
2.3.2 等離子體振蕩 74
2.4 *自然界中的靜電現象 75
2.4.1 大氣靜電現象和天體電中性 76
2.4.2 尖端放電現象 76
2.4.3 靜電吸引細屑 77
2.4.4 原子和分子中的庫侖相互作用 78
2.4.5 原子核的庫侖能 80
本章簡答題 84
練習題 85
第3章 靜磁場 87
3.1 磁場矢量勢的多極展開 87
3.1.1 磁多極矩 87
3.1.2 磁偶極矩在外場中的能量 89
3.1.3 恒定電流的磁場能量 90
3.1.4 *微觀粒子的磁偶極矩 91
3.2 靜磁場的矢量勢和標量勢 93
3.2.1 磁場矢量勢 93
3.2.2 靜磁場標量勢 95
3.3 靜磁場與量子現象 98
3.3.1 超導現象 98
3.3.2 *阿哈羅諾夫-玻姆效應 101
3.3.3 *磁單極子 103
3.4 介質的磁性 105
3.4.1 順磁性 105
3.4.2 抗磁性 106
3.4.3 鐵磁性 108
3.5 *自然界的磁場 109
3.5.1 星際和恒星的磁場 109
3.5.2 地磁場 111
本章簡答題 113
練習題 113
第4章 電磁波的傳播 115
4.1 平面電磁波 115
4.1.1 電磁場波動方程 115
4.1.2 單色平面波的電場和磁場性質 117
4.1.3 單色平面電磁波的能量和動量 118
4.2 電磁波在絕緣介質界面的反射和折射 121
4.2.1 反射和折射定律 121
4.2.2 菲涅耳公式 123
4.2.3 全反射 125
4.3 電磁波的衍射 126
4.3.1 基爾霍夫公式 126
4.3.2 小孔衍射 128
4.4 電磁波在導電介質內的傳播 130
4.4.1 良導體和等離子體內電磁波的色散關系 130
4.4.2 良導體內的電荷密度和經典電磁波 133
4.4.3 經典電磁波在良導體邊界上的反射 136
4.4.4 *地球電離層與短波通信 138
4.4.5 *磁化等離子體中的電磁波 139
4.5 有界空間內的電磁波 143
4.5.1 矩形諧振腔 143
4.5.2 波導管 145
4.5.3 *同軸傳輸線 148
本章簡答題 150
練習題 150
第5章 電磁波的輻射 152
5.1 電磁場的矢量勢和標量勢 152
5.1.1 規范不變性 152
5.1.2 庫侖規范和洛倫茲規范 153
5.2 推遲勢與輻射場 154
5.2.1 推遲勢 154
5.2.2 交變電流的輻射場 157
5.3 細直天線的輻射 160
5.3.1 細直天線的電流分布 160
5.3.2 細直天線輻射場分布 162
5.4 多極輻射 165
5.4.1 電偶極輻射 165
5.4.2 電四極和磁偶極輻射 166
本章簡答題 169
練習題 170
第6章 狹義相對論 171
6.1 絕對時空觀和以太理論的困境 171
6.1.1 光行差 172
6.1.2 *菲索流水實驗 173
6.1.3 *霍克實驗 174
6.1.4 邁克耳孫-莫雷實驗 176
6.2 狹義相對論的時空觀 177
6.2.1 狹義相對論基本假定 177
6.2.2 洛倫茲變換 178
6.2.3 相對論時空觀下的幾個現象 182
6.3 洛倫茲變換下協變的物理量 185
6.3.1 協變量的性質 185
6.3.2 常用的協變量 186
6.4 協變的四維動量和四維力 189
6.4.1 質能公式 190
6.4.2 四維力 191
6.4.3 *原子核結合能與核能 193
6.5 物理量協變性的應用實例 196
6.5.1 波矢量變換和光行差、多普勒效應 197
6.5.2 洛倫茲收縮的“觀”與“測” 199
6.5.3 點電荷的電磁場 201
6.6 物理規律的協變性 206
6.6.1 電荷守恒定律和麥克斯韋方程組的四維形式 207
6.6.2 *帶電粒子的拉格朗日量和哈密頓量 208
本章簡答題 210
練習題 211
第7章 帶電粒子與電磁場的相互作用 212
7.1 任意運動帶電粒子的電磁場 212
7.1.1 李納-維謝爾勢 212
7.1.2 任意運動帶電粒子的電磁場 213
7.1.3 帶電粒子的輻射 216
7.2 帶電粒子的輻射阻尼和譜線寬度 222
7.2.1 輻射頻譜展開 222
7.2.2 輻射阻尼力 223
7.2.3 光譜寬度的經典模型 224
7.3 介質的散射和色散 226
7.3.1 散射現象 227
7.3.2 色散現象 229
7.4 經典輻射實例 230
7.4.1 軔致輻射頻譜 230
7.4.2 *切倫科夫輻射 232
7.4.3 *渡越輻射 234
本章簡答題 239
練習題 239
結束語 241
參考文獻 243
前言
**版序
第1章 電磁現象基本規律 1
1.1 數學基礎 1
1.1.1 δ函數 1
1.1.2 常用正交曲線坐標系中的梯度算符 2
1.1.3 矢量運算和微分運算 4
1.1.4 并矢運算 6
1.1.5 勒讓德多項式和球諧函數 7
1.2 恒定的電場與磁場 9
1.2.1 電荷和靜電場 9
1.2.2 電流和靜磁場 12
1.3 麥克斯韋方程組 19
1.3.1 麥克斯韋方程組 19
1.3.2 洛倫茲力 20
1.3.3 麥克斯韋方程組的完備性 22
1.4 電磁場的基本屬性 23
1.4.1 電磁場能量和能流 23
1.4.2 電磁場動量和動量流 27
1.4.3 *電磁場角動量和角動量流 31
1.5 介質中的電磁場 32
1.5.1 電極化矢量 32
1.5.2 磁化矢量 34
1.6 似穩電磁場 37
1.6.1 似穩場條件 37
1.6.2 似穩電路方程 38
1.7 電磁場的邊值關系 39
1.7.1 垂直于界面方向的電磁場邊值關系 40
1.7.2 界面切線方向的電磁場 41
本章簡答題 42
練習題 43
第2章 靜電場 45
2.1 靜電場的多極展開 45
2.1.1 電多極矩 45
2.1.2 電多極矩在外場中的能量 50
2.1.3 *粒子電偶極矩 53
2.1.4 *原子核電四極矩 55
2.2 靜電勢微分方程的求解 57
2.2.1 靜電場的唯一性定理 59
2.2.2 鏡像法 61
2.2.3 靜電問題的格林函數方法 65
2.2.4 分離變量法 69
2.3 等離子體中的靜電現象 72
2.3.1 庫侖屏蔽現象 72
2.3.2 等離子體振蕩 74
2.4 *自然界中的靜電現象 75
2.4.1 大氣靜電現象和天體電中性 76
2.4.2 尖端放電現象 76
2.4.3 靜電吸引細屑 77
2.4.4 原子和分子中的庫侖相互作用 78
2.4.5 原子核的庫侖能 80
本章簡答題 84
練習題 85
第3章 靜磁場 87
3.1 磁場矢量勢的多極展開 87
3.1.1 磁多極矩 87
3.1.2 磁偶極矩在外場中的能量 89
3.1.3 恒定電流的磁場能量 90
3.1.4 *微觀粒子的磁偶極矩 91
3.2 靜磁場的矢量勢和標量勢 93
3.2.1 磁場矢量勢 93
3.2.2 靜磁場標量勢 95
3.3 靜磁場與量子現象 98
3.3.1 超導現象 98
3.3.2 *阿哈羅諾夫-玻姆效應 101
3.3.3 *磁單極子 103
3.4 介質的磁性 105
3.4.1 順磁性 105
3.4.2 抗磁性 106
3.4.3 鐵磁性 108
3.5 *自然界的磁場 109
3.5.1 星際和恒星的磁場 109
3.5.2 地磁場 111
本章簡答題 113
練習題 113
第4章 電磁波的傳播 115
4.1 平面電磁波 115
4.1.1 電磁場波動方程 115
4.1.2 單色平面波的電場和磁場性質 117
4.1.3 單色平面電磁波的能量和動量 118
4.2 電磁波在絕緣介質界面的反射和折射 121
4.2.1 反射和折射定律 121
4.2.2 菲涅耳公式 123
4.2.3 全反射 125
4.3 電磁波的衍射 126
4.3.1 基爾霍夫公式 126
4.3.2 小孔衍射 128
4.4 電磁波在導電介質內的傳播 130
4.4.1 良導體和等離子體內電磁波的色散關系 130
4.4.2 良導體內的電荷密度和經典電磁波 133
4.4.3 經典電磁波在良導體邊界上的反射 136
4.4.4 *地球電離層與短波通信 138
4.4.5 *磁化等離子體中的電磁波 139
4.5 有界空間內的電磁波 143
4.5.1 矩形諧振腔 143
4.5.2 波導管 145
4.5.3 *同軸傳輸線 148
本章簡答題 150
練習題 150
第5章 電磁波的輻射 152
5.1 電磁場的矢量勢和標量勢 152
5.1.1 規范不變性 152
5.1.2 庫侖規范和洛倫茲規范 153
5.2 推遲勢與輻射場 154
5.2.1 推遲勢 154
5.2.2 交變電流的輻射場 157
5.3 細直天線的輻射 160
5.3.1 細直天線的電流分布 160
5.3.2 細直天線輻射場分布 162
5.4 多極輻射 165
5.4.1 電偶極輻射 165
5.4.2 電四極和磁偶極輻射 166
本章簡答題 169
練習題 170
第6章 狹義相對論 171
6.1 絕對時空觀和以太理論的困境 171
6.1.1 光行差 172
6.1.2 *菲索流水實驗 173
6.1.3 *霍克實驗 174
6.1.4 邁克耳孫-莫雷實驗 176
6.2 狹義相對論的時空觀 177
6.2.1 狹義相對論基本假定 177
6.2.2 洛倫茲變換 178
6.2.3 相對論時空觀下的幾個現象 182
6.3 洛倫茲變換下協變的物理量 185
6.3.1 協變量的性質 185
6.3.2 常用的協變量 186
6.4 協變的四維動量和四維力 189
6.4.1 質能公式 190
6.4.2 四維力 191
6.4.3 *原子核結合能與核能 193
6.5 物理量協變性的應用實例 196
6.5.1 波矢量變換和光行差、多普勒效應 197
6.5.2 洛倫茲收縮的“觀”與“測” 199
6.5.3 點電荷的電磁場 201
6.6 物理規律的協變性 206
6.6.1 電荷守恒定律和麥克斯韋方程組的四維形式 207
6.6.2 *帶電粒子的拉格朗日量和哈密頓量 208
本章簡答題 210
練習題 211
第7章 帶電粒子與電磁場的相互作用 212
7.1 任意運動帶電粒子的電磁場 212
7.1.1 李納-維謝爾勢 212
7.1.2 任意運動帶電粒子的電磁場 213
7.1.3 帶電粒子的輻射 216
7.2 帶電粒子的輻射阻尼和譜線寬度 222
7.2.1 輻射頻譜展開 222
7.2.2 輻射阻尼力 223
7.2.3 光譜寬度的經典模型 224
7.3 介質的散射和色散 226
7.3.1 散射現象 227
7.3.2 色散現象 229
7.4 經典輻射實例 230
7.4.1 軔致輻射頻譜 230
7.4.2 *切倫科夫輻射 232
7.4.3 *渡越輻射 234
本章簡答題 239
練習題 239
結束語 241
參考文獻 243
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