普通高等教育十一五規劃教材·電動力學

《普通高等教育十一五規劃教材·電動力學》是2010年科學出版社出版的圖書。全書內容包括電動力學的數學基礎與基本理論、狹義相對論、靜電場與靜磁場、電磁波及其與物質的相互作用、電動力學相關研究領域簡介。

基本介紹

• 書名：普通高等教育十一五規劃教材·電動力學
• ISBN：9787030267610
• 出版社：科學出版社
• 開本：16
• 平裝：246頁
• 正文語種：簡體中文
• 條形碼：9787030267610
• 尺寸：24x16.8x0.8cm

內容簡介

《電動力學》是作者在多年教學經驗的基礎上，結合當前學生的新特點編寫而成。《電動力學》加強了對基本概念與基礎理論的文字描述，相應的減少了部分定理、推論等繁雜的證明過程；此外，還針對學生的興趣調整了教學內容，並增加了與電動力學相關的研究進展。

《電動力學》適合理科物理專業本科生學習使用，也可作為教師等相關人員參考使用。

目錄

前言

第1章 電動力學的數學基礎與基本理論

1.1 電動力學的數學基礎

1.1.1 矢量分析與張量簡介

1.1.2 場的梯度、散度和旋度

1.1.3 常用公式

1.1.4 有關矢量場的幾個定理

1.1.5 函式與點電荷的密度分布

1.2 靜態場的基本方程

1.2.1 靜電場的基本方程

1.2.2 靜磁場的基本方程

1.3 麥克斯韋方程組

1.3.1 電場的散度和旋度方程

1.3.2 磁場的旋度和散度方程

1.3.3 真空中的麥克斯韋方程組

1.3.4 介質中的麥克斯韋方程組

1.3.5 介質的電磁性質方程和歐姆定律

1.3.6 洛倫茲力公式

1.4 電磁場的勢函式

1.4.1 矢量勢函式和標量勢函式

1.4.2 規範不變性

1.4.3 達朗貝爾方程與推遲勢

1.4.4 靜電場和靜磁場勢函式

1.5 電磁場的邊值關係和場方程的完備性

1.5.1 場強在界面上法向分量的邊值關係

1.5.2 場強在界面上切向分量的邊值關係

1.5.3 其他量的邊值關係

1.5.4 靜電場和靜磁場勢函式的邊值關係

1.5.5 電磁場方程的完備性

1.6 電磁場的能量和動量

1.6.1 帶電體系與電磁場的能量守恆定律

1.6.2 靜電場和靜磁場的能量

1.6.3 帶電體系與電磁場的動量守恆定律

第2章 狹義相對論

2.1 經典時空觀及其局限性

2.1.1 經典力學時空理論簡介

2.1.2 經典時空理論的局限性

2.1.3 邁克耳孫一莫雷實驗

2.1.4 對邁克耳孫一莫雷實驗結果的解釋

2.1.5 愛因斯坦簡介

2.2 狹義相對論的時空理論

2.2.1 狹義相對論的兩個基本原理

2.2.2 相對論的時空結構

2.2.3 洛倫茲變換

2.2.4 洛倫茲收縮和愛因斯坦延緩

2.3 相對論的四維形式和電磁場方程的不變性

2.3.1 閔科夫斯基空間及洛倫茲變換的四維形式

2.3.2 四維協變數

2.3.3 四維勢矢量與達朗貝爾方程的不變性

2.3.4 電磁場張量與麥克斯韋方程組的不變性

2.4 相對論力學

2.4.1 四維動量

2.4.2 物體的能量和質量

2.4.3 相對論力學方程

2.4.4 相對論分析力學

第3章 靜電場與靜磁場

3.1 靜電場的分離變數法

3.1.1 靜電勢的邊值問題

3.1.2 拉普拉斯方程的解

3.1.3典型例題分析

3.2 靜電場的鏡像法

3.2.1 鏡像法的概念和適用條件

3.2.2 典型例題分析

3.3 格林函式法

3.3.1 格林函式

3.3.2 給定邊值問題的解

3.3.3 幾類格林函式和相應空間的勢函式

3.3.4 典型實例分析

3.4 近似方法

3.4.1 靜電場的多極展開

3.4.2 小區域電荷體系與外電場的相互作用

3.4.3 靜磁場的多極展開

3.4.4 小區域電流體系與外磁場的相互作用

3.5 磁標勢法

3.5.1 磁標勢引入的條件

3.5.2 磁荷密度和磁標勢滿足的方程

3.5.3 磁標勢的邊值關係

3.5.4 用磁標勢求解靜磁場的實例和磁禁止

3.6 數值計算法

3.6.1 有限差分法

3.6.2 有限元法

3.6.3 Matlab偏微分方程工具箱

第4章 電磁波及其與物質的相互作用

4.1 電磁波動方程和亥姆霍茲方程

4.1.1 電磁波動方程和邊界條件

4.1.2 時諧電磁波的亥姆霍茲方程

4.2 電磁波在絕緣介質界面上的反射和折射

4.2.1 平面電磁波在無限大均勻介質中的傳播特性

4.2.2 平面電磁波在介質界面上的反射和折射

4.3 導體為邊界的高頻電磁振盪和微波傳送

4.3.1 導體中平面電磁波的基本特性

4.3.2 以理想導體為邊界的邊值問題

4.3.3 諧振腔與波導管

4.4.諧振盪電流體系的多極輻射和天線輻射

4.4.1 計算輻射場的一般公式

4.4.2 電偶極輻射

4.4.3 磁偶極輻射和電四極輻射

4.4.4 天線輻射

4.5 運動帶電粒子的輻射

4.5.1 李納一維謝爾勢

4.5.2 運動帶電粒子的輻射場和角分布

4.5.3 軔致輻射和同步輻射

4.5.4 切倫柯夫輻射

4.5.5 運動帶電粒子電磁場對自身的反作用

4.6 介質對電磁波的作用

4.6.1 電子對電磁波的散射

4.6.2 電磁波的吸收與色散

4.6.3 經典電動力學的適用範圍

第5章 電動力學相關研究領域簡介

5.1 超導電現象和高溫超導

5.1.1 超導體的基本特性

5.1.2 超導體的唯象理論

5.1.3 超導電性的微觀理論和高溫超導體

5.1.4 超導體的套用

5.2 電漿物理

5.2.1 電漿的基本特性

5.2.2 磁流體動力學

5.2.3 電漿振盪和電子等離子波

5.2.4 電漿的套用

5.3 超冷原子物理

5.3.1 雷射冷卻原子

5.3.2 原子的捕獲

5.3.3 玻色一愛因斯坦凝聚

5.3.4 冷原子的套用

5.4 光子晶體和左手材料

5.4.1 光子晶體

5.4.2 左手材料

習題與參考答案

參考文獻

附錄

附錄 工柱坐標與球坐標系下的矢量微分公式

1.1 柱坐標下的矢量微分公式

I.2 球坐標下的矢量微分公式

附錄Ⅱ 常用矢量和張量分析公式

附錄Ⅲ 數值解拉普拉斯方程的程式

Ⅲ.1 例3.6.1 的Matlab程式碼和繪圖語句

Ⅲ.2 例3.6.2 的Matlab程式碼和繪圖語句

Ⅲ.3 例3.6.3 的Matlab程式碼和繪圖程式

Ⅲ.4 例3.6.4 的Matlab程式碼和繪圖程式

附錄Ⅳ 重要的物理常數（國際單位制）