電動力學（修訂版）

《電動力學（修訂版）》是2016年清華大學出版社出版的圖書，作者是俎棟林。本書系統地闡述了經典電磁場的相關知識。

基本介紹

• 書名：電動力學(修訂版)
• 作者：俎棟林
• ISBN：9787302446828
• 定價：45
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2016.09.01

圖書簡介

電動力學是物理與電磁相關專業本科生的一門理論課、專業基礎課。本書系統地闡述經典電磁場的基本概念、基本原理和理論體系。主要內容包括靜電場、靜磁場的規律和解法，穩恆電場、穩恆磁場的規律和解法，時變電磁場所遵循的普遍規律（麥克斯韋方程組）及其求解方法，簡諧電磁波的輻射、傳播和傳輸的規律，與介質相互作用的規律。還包括在動體電動力學基礎上誕生的狹義相對論、相對論運動學、相對論電動力學、相對論牛頓力學、相對論分析電動力學，以及運動電荷的自有電磁場、輻射場、輻射阻尼和介質對電磁波的散射、介質色散等內容。

本書可作為理工科大學各物理類專業和電子工程類專業的本科生教材或參考書，也可供教師、研究人員、研究生以及對電磁場和狹義相對論有興趣的其他人員參考。

作者簡介

俎棟林，1946年生，北京大學技術物理系核物理畢業。承擔過核物理專業本科生電磁學輔導和主講、電磁學實驗課教學，編寫《電磁學習題課教材》內部講義。1993年開始接班主講本科生“電動力學”（A類）主幹基礎課。2006年電動力學教科書由清華大學出版社出版，2008年評為北京高等教育精品教材。1995年開始講“核磁共振成像學（MRI）”研究生課程（4學分必修）（計16屆），撰寫“核磁共振成像學”講義1998年由北大教材科印出。2001-2002經教育部組織專家評審被遴選為全國研究生優秀教材，2004年由高教出版社出版。1998年在唐孝威院士主編的《腦功能成像》專著中有兩章由俎棟林教授主筆。

目錄

第0章數學準備:矢量分析1

習題3

第1章靜電場6

1.1真空中的靜電場6

1.2真空中靜電場的散度和旋度8

1.3介質中的靜電場12

1.4靜電勢、泊松方程和拉普拉斯方程15

1.5靜電問題的惟一性定理19

1.6分離變數法21

1.7鏡像法25

*1.8靜電問題的格林函式法30

1.9靜電場的能量35

1.10電多極矩及其與外場的相互作用36

習題41

第2章穩恆電、磁場和靜磁場44

2.1穩恆電流與穩恆電場44

2.2真空中穩恆電流磁場49

2.3磁矢勢55

2.4磁介質中的磁場63

2.5磁矢勢滿足的微分方程66

2.6靜磁場68

2.7穩恆電流磁場的磁標勢解法73

*2.8磁禁止77

2.9載流線圈間相互作用，磁場的能量78

2.10磁偶極子的磁場及其與外場的相互作用81

本章結語87

習題87

第3章時變電磁場的普遍規律89

3.1法拉第定律和渦旋電場89

3.2麥克斯韋方程組與洛倫茲力公式90

3.3電磁場的能量轉換與守恆定律，坡印亭矢量94

3.4電磁場的動量轉換和守恆定律95

3.5電磁波動方程和電磁波100

*3.6時變電磁場的初、邊值問題及其解的惟一性102

3.7電磁場的矢勢與標勢104

習題110

第4章時諧輻射場112

4.1定域振盪電荷、電流系統產生輻射場的一般規律112

4.2電偶極輻射116

4.3磁偶極輻射和電四極輻射118

4.4從中央饋送的直線天線輻射123

4.5天線陣列127

習題129

第5章電磁波的傳播131

5.1平面電磁波131

5.2電磁波在絕緣介質分界面上的反射與折射136

5.3電磁波在導電介質中的衰減及在導體表面上的反射和透射144

5.4赫茲勢和赫茲波動方程，亥姆霍茲勢和亥姆霍茲波動方程153

5.5矩形波導158

5.6圓柱形波導中的導行波168

5.7同軸傳輸線173

5.8電磁駐波與諧振腔178

5.9電磁波在電漿中的傳播185

習題193

第6章狹義相對論195

6.1狹義相對論的實驗基礎及產生的歷史背景195

6.2狹義相對論基本原理及洛倫茲變換201

6.3相對論運動學204

6.4數學準備:張量分析219

6.5電動力學方程的相對論協變形式224

6.6相對論牛頓力學235

*6.7相對論分析電動力學246

習題252

第7章運動電荷的輻射255

7.1任意運動電荷的勢和場255

7.2加速運動電荷的輻射259

7.3直線加速器中的輻射262

7.4同步(加速器)輻射264

7.5切倫科夫輻射272

習題276

第8章電磁場(波)與電子(物質)的相互作用278

8.1電子的電磁質量和計及輻射阻尼效應的AL方程278

8.2諧振電子的輻射阻尼和光譜線的自然寬度283

*8.3自由電子對電磁波的散射286

*8.4束縛電子對電磁波的散射289

8.5介質的色散和吸收292

8.6導體的色散297

習題300

附錄A正交曲線坐標系301

附錄Bδ函式303

附錄C球函式304

附錄D柱函式307

附錄E常用的物理常數311

習題答案312

參考文獻320