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目录1

第一章 电磁学的基本规律4

§1.1 库仑定律和静电场4

（一）库仑定律4

（二）静电场的散度4

（三）静电场的旋度4

（四）点电荷系的电荷密度——δ函数4

§1.2 恒定电流的磁场14

（一）毕奥－萨伐尔定律14

（二）稳恒磁场的旋度和散度14

§1.3 麦克斯韦方程组19

（一）电荷－电流连续性方程19

（二）法拉第电磁感应定律19

（三）真空中的麦克斯韦方程组19

（二）介质中的麦克斯韦方程组22

（三）本构方程22

（四）电磁场的边值条件22

§1.4 介质中的电磁场22

（一）束缚电荷密度和诱导电流密度22

§1.5 电磁场的能量和动量31

（一）电磁场的能量31

（二）电荷－电流系的自能和互作用能31

（三）电磁场的动量和应力张量31

§1.6 麦克斯韦方程组解的唯一性定理41

习题43

（三）微观理论46

（五）超导体的强电应用46

（四）Ⅰ类和Ⅱ类超导体46

（一）基本特性46

（二）唯象理论46

阅读与参考1：超导电性Ⅰ——现象、理论和应用46

第二章 稳恒电磁场57

§2.1 求解静电问题的方法57

§2.2 分离变量法61

§2.3 稳恒磁场的矢量势66

§2.4 磁标量势方法69

（五）外部问题72

（六）误差72

（四）内部问题72

（七）方形传输线内电势的计算72

§2.5 有限元计算方法72

（三）带权余式方法，伽罗金近似72

（二）基函数72

（一）有限基元72

§2.6 电多极和磁多极展开83

（一）电多极展开83

（二）磁多极展开83

§2.7 外场中小区域电荷－电流系的能量和受到的力87

（一）小区域电荷系在外场中的能量87

（二）小区域电流系在外场中的能量87

（三）外场对小区域电荷系、电流系作用的力习题91

阅读与参考2：超导电性Ⅱ——约瑟夫森效应及其应用94

（一）磁通量子94

（二）约瑟夫森效应94

（三）微弱磁场的测量——超导电量子干涉器94

（三）能量密度和能流密度101

（二）单色平面电磁波101

（一）电磁场的波动方程101

§3.1 电磁波101

第三章 电磁波的传播101

§3.2 电磁波在介质分界面处的反射和折射107

（一）反射定理和折射定理107

（二）反射波和折射波的振幅107

（三）全反射107

§3.3 导电介质中传播的电磁波111

（一）复数波矢量111

（二）趋肤厚度和趋肤效应111

（三）相位和振幅111

（四）导体表面对电磁波的反射111

§3.4 电磁波在波导管中的传播117

（一）矩形波导管的边值问题117

（二）横电型（TE）和横磁型（TM）电磁波117

（三）截止频率117

（一）传光原理122

（二）电磁场模式122

§3.5 电磁波在光纤中的传播和通信122

（三）光纤通信习题131

阅读与参考3：液晶134

（一）液晶的类别134

（二）光学特性134

（三）光学效应的调制134

（四）液晶显示元件的基本结构134

（二）规范变换和规范不变性144

（四）推迟势144

（三）洛伦兹规范和库仑规范144

§4.1 不稳定电磁场的矢量势和标量势144

（一）矢量势和标量势144

第四章 辐射场144

§4.2 电偶极辐射152

（一）多极展开152

（二）电偶极辐射152

（三）辐射能流和辐射功率152

（一）线状天线158

§4.3 天线辐射158

（二）半波天线习题163

阅读与参考4：激光165

（一）激光原理165

（二）激光器165

（三）高斯光束165

（一）李纳－维谢尔势174

（二）电磁场174

§5.1 运动带电粒子的势和场174

第五章 运动带电粒子的电磁场174

§5.2 带电粒子加速运动时的辐射180

（一）辐射功率180

（二）韧致辐射180

（三）同步辐射180

§5.3 电磁质量和辐射阻尼186

（一）电磁质量186

（二）辐射阻尼力186

（三）光谱线的自然宽度186

（一）散射192

（二）吸收192

§5.4 电磁波的散射、吸收和色散192

（三）介质的色散习题196

阅读与参考5：非线性光学198

（一）基本方程198

（二）二阶非线性效应198

（三）三阶非线性效应198

第六章 狭义相对论211

§6.1 迈克耳孙－莫雷实验212

（三）速度变换公式213

（四）信号速度的极限213

§6.2 狭义相对论的基本假设洛伦兹变换213

（二）洛伦兹变换213

（一）基本假设和时空特性213

§6.3 相对论和四维空间222

（一）四维时空222

（二）四维标量、矢量和张量222

（五）四维力密度矢量226

（四）麦克斯韦方程组的协变式226

（三）电磁场张量226

（一）四维电流密度矢量226

§6.4 电动力学方程的协变表示226

（二）四维势矢量226

§6.5 相对论性力学234

（一）运动学量的四维表述234

（二）动力学方程的四维表述234

§6.6 电磁场中荷电粒子的拉格朗日函数和哈密顿函数240

习题242

（二）国际单位制245

（SI）和高斯单位制的对照和转换245

（一）电磁学中常见的物理常量245

附录A 物理常量和单位转换245

附录B 数学关系式248

（一）矢量和ν算符248

（二）并矢和张量248

（三）δ函数248

（四）贝塞尔函数和球谐函数248

附录C 求解方形传输线内电势的计算程序260

主要参考书目269

中英文索引270