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簡明電動力學 版權信息
- ISBN：9787030776136
- 條形碼：9787030776136 ; 978-7-03-077613-6
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
簡明電動力學 內容簡介
本書從描述電磁場基本理論所需的數學工具(第1章)出發,先從電磁學的唯象規律中總結出電磁場的基本方程(第2章),然后依次討論靜態電磁場(第3章)、隨時間變化的電磁場(第4、5章),以及電荷高速運動時的輻射電磁場(第8章)等具體問題.由于高速運動問題需要在狹義相對論的框架下討論,本書第6、7章分別介紹了狹義相對論的時空觀和物理規律的協變性問題.本書的一大特色是在閔可夫斯基時空采用時空圖的方法闡述狹義相對論，這是現代物理學研究工作中更通用的表述方式，對于今后有志于從事物理學研究的讀者來說,可以實現學習和研究工作的無縫銜接.鑒于電動力學教學長久以來存在的兩個難點——數學難、物理圖像抽象,本書配套提供了一套用Mathematica軟件編寫的演示程序,幫助讀者進行數學推導,直觀理解電磁場的基本圖像.
簡明電動力學 目錄
目錄前言第1章 數學準備11.1 矢量代數與張量代數21.1.1 矢量的基本定義和運算21.1.2 矢量的正交分解31.1.3 正交概念的推廣61.1.4 矢量的定義71.1.5 逆變矢量與協變矢量101.1.6 張量的定義111.1.7 張量積和張量縮并151.1.8 度規張量171.1.9 張量的指標記號規則211.2 場的微分和積分221.2.1 矢量微分算符231.2.2 梯度及其積分公式271.2.3 散度和高斯積分公式291.2.4 旋度和斯托克斯公式311.2.5 在正交坐標系中的統一形式321.3 狄拉克δ函數341.3.1 一維δ函數341.3.2 三維δ函數351.4 微分方程的定解問題361.4.1 一維拉普拉斯方程371.4.2 二維拉普拉斯方程381.4.3 三維拉普拉斯方程38課堂討論40思考題40練習題40第2章 電動力學基礎422.1 電磁問題的基本規律422.1.1 麥克斯韋方程組432.1.2 連續性方程462.1.3 電磁場對電荷的作用力482.2 介質中的電磁場方程482.2.1 介質的極化和磁化482.2.2 介質中的麥克斯韋方程組502.3 邊界上的場方程532.4 電磁場的能量與動量562.4.1 電磁場的能量能量守恒定律562.4.2 電磁場的動量動量守恒定律59課堂討論63思考題64練習題64第3章 靜電場和靜磁場653.1 標勢和矢勢663.1.1 電勢663.1.2 磁矢勢683.1.3 磁標勢與磁荷713.2 多極展開法733.2.1 靜電勢和磁矢勢的多極展開753.2.2 單極項773.2.3 偶極項783.3 唯一性定理803.3.1 靜電問題的唯一性定理813.3.2 靜電唯一性定理的應用843.3.3 靜磁問題的唯一性定理843.4 鏡像法843.5 分離變量法873.5.1 拉普拉斯方程的定解問題883.5.2 泊松方程的定解問題1003.6 格林函數法1013.6.1 格林函數的定義1013.6.2 常見區域的格林函數1023.6.3 格林函數方法求解泊松方程103課堂討論105思考題105練習題105第4章 電磁波的傳播1084.1 無界空間中的電磁波1094.1.1 真空中的單色平面波1094.1.2 介質中的電磁波色散1134.1.3 電磁波的偏振1154.1.4 電磁波包群速與相速1174.2 半無界空間中的電磁波1224.2.1 絕緣介質界面上的反射與折射1224.2.2 導體界面上的反射與透射1294.3 有界空間中的電磁波1374.3.1 波導管1394.3.2 諧振腔141課堂討論142思考題142練習題142第5章 電磁波的激發1445.1 電磁波的勢方程1455.2 達朗貝爾方程的解推遲勢1475.3 推遲勢的多極展開150思考題155練習題155第6章 狹義相對論——時空觀1566.1 狹義相對論歷史背景及基本假設1576.2 時空1616.3 牛頓力學與絕對時空觀1636.4 閔可夫斯基時空1636.5 時空圖1666.6 閔可夫斯基時空的典型效應1716.6.1 狹義相對論下的速度變換公式1716.6.2 同時的相對性1726.6.3 因果性1736.6.4 尺縮效應1746.6.5 鐘慢效應1756.6.6 雙生子佯謬1776.6.7 車庫佯謬178思考題179練習題179第7章 狹義相對論——新時空觀下的物理學1817.1 牛頓力學的四維協變形式1837.1.1 四速1847.1.2 四動量1857.1.3 四加速與四力1897.1.4 四維牛頓力學中矢量的變換關系1907.2 電磁波的相因子1917.2.1 光的多普勒效應1927.2.2 光行差現象1937.3 電動力學的四維協變形式1947.3.1 電荷守恒1947.3.2 麥克斯韋方程1957.3.3 洛倫茲力1997.4 電磁場的作用量形式201思考題203練習題203第8章 運動電荷的輻射場2048.1 運動電荷的電磁場2048.1.1 李納–維謝爾勢2048.1.2 運動電荷的電磁場2078.2 變速帶電粒子的輻射場2098.2.1 變速運動電荷的輻射功率2098.2.2 低速粒子的偶極輻射2108.2.3 高速粒子的軔致輻射2108.2.4 高速粒子的同步輻射2118.2.5 變速帶電粒子的輻射圖像2128.3 勻速運動粒子在介質中的切連科夫輻射215練習題221參考文獻222
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