電動(dòng)力學(xué)

前言

本書第一版出版以來，收到不少高等院校師生提出的寶貴意見。在1993年全國第四屆電動(dòng)力學(xué)研討會(huì)上，對(duì)本書的修訂提出了許多積極的建議。這些意見和建議對(duì)修訂工作有很大幫助?？紤]到教材現(xiàn)代化的要求，修訂版吸收了近年電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中理論和應(yīng)用的重要進(jìn)展．在基本理論方面，主要是補(bǔ)充了勢(shì)的基本意義和物理效應(yīng)的論述，并更加強(qiáng)調(diào)了規(guī)范場(chǎng)的概念。勢(shì)的物理效應(yīng)是在量子領(lǐng)域中顯示出來的。由于勢(shì)在近代物理中愈來愈顯示出其重要性，因此在電動(dòng)力學(xué)課程中適當(dāng)?shù)厣婕耙恍┝孔永碚撌潜匾?。在?yīng)用方面，主要是補(bǔ)充了在近代科學(xué)技術(shù)中有重要意義和較大影響的超導(dǎo)電動(dòng)力學(xué)和等離子體電動(dòng)力學(xué)。為了保持第一版精煉的特點(diǎn)和對(duì)各類型高等院校有較廣的適應(yīng)性，對(duì)增補(bǔ)的內(nèi)容仍著重于盡可能清楚地闡述其基本理論，而不過多地涉及具體細(xì)節(jié)。新版保持原來教材的深度。最大的改動(dòng)是原書的第二章。新版中把它分為靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)兩章，充實(shí)了磁場(chǎng)方面的內(nèi)容，補(bǔ)充了矢勢(shì)的物理效應(yīng)和超導(dǎo)電動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容。在電磁波一章中補(bǔ)充了等離子體的內(nèi)容。此外，新版改正了第一版中的一些錯(cuò)誤，重寫了闡述不夠清楚的部分，補(bǔ)充了一些中等難度的習(xí)題，使各章都有一定分量的習(xí)題。還根據(jù)全國自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)公布的《物理學(xué)名詞》（1988）對(duì)全書專業(yè)名詞作了修訂。在編寫第一版時(shí)，作者從胡寧著的《電動(dòng)力學(xué)》和曹昌祺著的《電動(dòng)力學(xué)》中得益不少。自那時(shí)以來，國內(nèi)陸續(xù)出版了一些優(yōu)秀的電動(dòng)力學(xué)教材或參考書。在第二版中作者也參考和吸收了其中一些新內(nèi)容和較好的論述。

內(nèi)容概要

《電動(dòng)力學(xué)》是作者在所編《電動(dòng)力學(xué)》（1979年第1版）的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)科的發(fā)展和教學(xué)實(shí)踐的需要修訂而成的。修訂時(shí)保持了原書簡明、流暢、便于教學(xué)的特點(diǎn)，吸收了近年來電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中理論和應(yīng)用的重要進(jìn)展：在理論方面，主要補(bǔ)充了勢(shì)的基本意義和物理效應(yīng)的論述，并更加強(qiáng)調(diào)了規(guī)范場(chǎng)的概念；在應(yīng)用方面，主要增加了在近代科學(xué)技術(shù)中有重要意義和較大影響的超導(dǎo)電動(dòng)力學(xué)和等離子體電動(dòng)力學(xué)。此外，增選了部分難度適宜的習(xí)題，物理學(xué)名詞的規(guī)范性也得到提高，使教材的先進(jìn)性、適應(yīng)性有進(jìn)一步的加強(qiáng)，整體質(zhì)量有新的提高。全書共分7章，內(nèi)容包括：電磁現(xiàn)象的普通規(guī)律、靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、電磁波的傳播、電磁波的輻射、狹義相對(duì)論、帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用?！峨妱?dòng)力學(xué)》可作為高等學(xué)校物理類各專業(yè)的教材，也可供其它有關(guān)人員參考。

書籍目錄

引言第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律§1電荷和電場(chǎng)1．庫侖定律2．高斯定理和電場(chǎng)的散度3．靜電場(chǎng)的旋度§2電流和磁場(chǎng)（1．電荷守恒定律2．畢奧一薩伐爾定律3．磁場(chǎng)的環(huán)量和旋度4．磁場(chǎng)的散度5．磁場(chǎng)旋度和散度公式的證明§3麥克斯韋方程組1．電磁感應(yīng)定律2．位移電流3．麥克斯韋方程組4．洛倫茲力公式§4介質(zhì)的電磁性質(zhì)1．關(guān)于介質(zhì)的概念2．介質(zhì)的極化3．介質(zhì)的磁化4．介質(zhì)中的麥克斯韋方程組§5電磁場(chǎng)邊值關(guān)系1．法向分量的躍變2．切向分量的躍變§6電磁場(chǎng)的能量和能流1．場(chǎng)和電荷系統(tǒng)的能量守恒定律的一般形式2．電磁場(chǎng)能量密度和能流密度表示式3．電磁能量的傳輸習(xí)題第二章 靜電場(chǎng)§1靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)及其微分方程1．靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)2．靜電勢(shì)的微分方程和邊值關(guān)系3．靜電場(chǎng)能量§2唯一性定理1．靜電問題的唯一性定理2．有導(dǎo)體存在時(shí)的唯一性定理§3拉普拉斯方程分離變量法§4鏡象法§5格林函數(shù)1．點(diǎn)電荷密度的&函數(shù)表示2．格林函數(shù)3．格林公式和邊值問題的解§6電多極矩1．電勢(shì)的多極展開2．電多極矩3．電荷體系在外電場(chǎng)中的能量習(xí)題第三章 靜磁場(chǎng)§l矢勢(shì)及其微分方程1．矢勢(shì)2．矢勢(shì)微分方程3．矢勢(shì)邊值關(guān)系4．靜磁場(chǎng)的能量§2磁標(biāo)勢(shì)§3磁多極矩1．矢勢(shì)的多極展開2．磁偶極矩的場(chǎng)和磁標(biāo)勢(shì)3．小區(qū)域內(nèi)電流分布在外磁場(chǎng)中的能量§4阿哈羅諾夫一玻姆效應(yīng)§5超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)1．超導(dǎo)體的基本電磁現(xiàn)象2．超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)方程3．超導(dǎo)體作為完全抗磁體4．超導(dǎo)環(huán)內(nèi)的磁通量子化5．非局域理論第一類和第二類超導(dǎo)體習(xí)題第四章 電磁波的傳播§1平面電磁波1．電磁場(chǎng)波動(dòng)方程2．時(shí)諧電磁波3．平面電磁波4．電磁波的能量和能流§2電磁波在介質(zhì)界面上的反射和折射1．反射和折射定律2．振幅關(guān)系菲涅耳公式3．全反射§3有導(dǎo)體存在時(shí)電磁波的傳播1．導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷分布2．導(dǎo)體內(nèi)的電磁波3．趨膚效應(yīng)和穿透深度4．導(dǎo)體表面上的反射§4諧振腔1．有界空間中的電磁波2．理想導(dǎo)體邊界條件3．諧振腔§5波導(dǎo)1．高頻電磁能量的傳輸2．矩形波導(dǎo)中的電磁液3．截止頻率4．TE10波的電磁場(chǎng)和管壁電流§6高斯光束1．亥姆霍茲方程的波束解2．高斯光束的傳播特性§7等離子體1．等離子體的準(zhǔn)電中性和屏蔽庫侖場(chǎng)2．等離子體振蕩3．電磁波在等離子體中的傳播習(xí)題第五章 電磁波的輻射§1．電磁場(chǎng)的矢勢(shì)和標(biāo)勢(shì)1．用勢(shì)描述電磁場(chǎng)2．規(guī)范變換和規(guī)范不變性3．達(dá)朗貝爾方程§2推遲勢(shì)§3電偶極輻射1．計(jì)算輻射場(chǎng)的一般公式2．矢勢(shì)的展開式3．偶極輻射4．輻射能流角分布輻射功率5．短天線的輻射輻射電阻§4磁偶極輻射和電四極輻射1．高頻電流分布的磁偶極矩和電四極矩2．磁偶極輻射3．電四極輻射§5天線輻射1．天線上的電流分布2．半波天線3．天線陣§6電磁波的衍射1．衍射問題2．基爾霍夫公式3．小孔衍射§7電磁場(chǎng)的動(dòng)量1．電磁場(chǎng)的動(dòng)量密度和動(dòng)量流密度2．輻射壓力習(xí)題第六章 狹義相對(duì)論§l相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)1．相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景2．相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)§2相對(duì)論的基本原理洛倫茲變換1．相對(duì)論的基本原理2．間隔不變性3．洛倫茲變換§3相對(duì)論的時(shí)空理論1．相對(duì)論時(shí)空結(jié)構(gòu)2．因果律和相互作用的最大傳播速度3．同時(shí)相對(duì)性4．運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的延緩5．運(yùn)動(dòng)尺度的縮短6．速度變換公式§4相對(duì)論理論的四維形式1．三維空間的正交變換2．物理量按空間變換性質(zhì)的分類3．洛倫茲變換的四維形式4．四維協(xié)變量5．物理規(guī)律的協(xié)變性§5電動(dòng)力學(xué)的相對(duì)論不變性1．四維電流密度矢量2．四維勢(shì)矢量3．電磁場(chǎng)張量4．電磁場(chǎng)的不變量§6相對(duì)論力學(xué)1．能量一動(dòng)量四維矢量2．質(zhì)能關(guān)系3．相對(duì)論力學(xué)方程4．洛倫茲力§7電磁場(chǎng)中帶電粒子的拉格朗日量和哈密頓量1．拉格朗日形式2．哈密頓形式3．非相對(duì)論情形習(xí)題第七章 帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用§l運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢(shì)和輻射電磁場(chǎng)1．任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢(shì)2．偶極輻射3．任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的電磁場(chǎng)§2高速運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射1．高速運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射功率和角分布2.V∥V情形3．V|V口情形§3輻射的頻譜分析1．頻譜分析的一般公式2．低速運(yùn)動(dòng)帶電粒子在碰撞過程中的輻射頻譜3．高速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射頻譜§4切倫柯夫輻射§5帶電粒子的電磁場(chǎng)對(duì)粒子本身的反作用1．電磁質(zhì)量2．輻射阻尼3．譜線的自然寬度§6電磁波的散射和吸收介質(zhì)的色散1．自由電子對(duì)電磁波的散射2．束縛電子的散射3．電磁波的吸收4．介質(zhì)的色散5．經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的局限性習(xí)題附錄I矢量分析1．矢量代數(shù)2．散度、旋度和梯度3．關(guān)于散度和旋凌的一些定理4．V算符運(yùn)算公式5．曲線正交坐標(biāo)系6．并矢和張量附錄II軸對(duì)稱情形下拉普拉斯方程的通解附錄III國際單位制和高斯單位制中主要公式對(duì)照表

章節(jié)摘錄

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