《電磁學與電動力學（下冊）（第二版）》是2014年科學出版社出版的一本圖書。
基本介紹
- 書名：電磁學與電動力學（下冊）（第二版）
- ISBN：9787030411938
- 出版時間：2014年7月1日
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030411938
- 版次：1
- 商品編碼：11497154
- 品牌：科學出版社（SCIENCE PRESS）
- 包裝：平裝
- 開本：16開
- 出版時間：2014-07-01
- 用紙：膠版紙
- 頁數：288
- 字數：338000
- 正文語種：中文
內容簡介
《電磁學與電動力學.下冊》是作者在多年教學經驗的基礎上，將電磁學與電動力學的內容適當貫通，既分階段，又平滑過渡，由此避免不必要的重複，以利於縮短學時，便於學生掌握.《電磁學與電動力學.下冊》分為上、下兩冊，《電磁學與電動力學.下冊》為下冊，主要為電動力學部分，以演繹法為主，從麥克斯韋方程出發，分析靜態電磁場，電磁波的激發、輻射、傳播，以及與介質相互作用時的反射、折射、散射、吸收，並介紹了電磁學與狹義相對論的關係，讓學生理解和掌握狹義相對論.
目錄
目
錄第二版叢書序
第一版叢書序
第二版前言
第一版前言
第
1章 電磁現象的基本規律1
1.1 場論和張量分析1
1
.1.1 線性正交坐標變換1
1
.1.2 張量的定義4
1
.1.3 由矢量和張量構成的不變數(標量)5
1
.1.4 三維張量的乘法運算7
1
.1.5 三維張量微分9
*1
.1.6 正交曲線坐標系1
1
1
.1.7 高斯公式、斯托克斯公式和格林公式1
3
1
.1.8 δ函式1
5
1.2 電磁場的數學描述16
1
.2.1 麥克斯韋方程組1
6
1
.2.2 關於場源1
7
1
.2.3 電磁性能方程1
8
1
.2.4 導體中的自由電荷和傳導電流2
0
1.3 邊值關係21
1
.3.1 麥克斯韋方程的積分形式2
1
1
.3.2 邊值關係2
2
1
.3.3 邊值關係和邊界條件2
3
1.4 電磁場的能量、動量和角動量24
1
.4.1 電磁場對帶電體的力和功率2
4
1
.4.2 電磁場的能量及能量守恆定理2
4
1
.4.3 電磁場的動量及動量守恆定理2
6
1
.4.4 電磁場的角動量及角動量守恆定理2
8 ----Page 12-----------------------
*1
.4.5 電磁場-介質系統的能量、動量和角動量分析2
8
*1
.4.6 線性各向同性介質界面上的能量、動量守恆關係3
2
*1
.4.7 電磁場熱力學方程3
3
1.5 麥克斯韋方程組的完備性35
1
.5.1 完備性的含義3
5
1
.5.2 電磁場解的唯一性定理3
5
1
.5.3 幾點說明3
6 第
2章 靜電場37
2.1 基本方程和唯一性定理37
2
.1.1 基本方程3
7
2
.1.2 靜電勢及其微分方程3
7
2
.1.3 邊值關係3
8
2
.1.4 定解條件3
8
2
.1.5 靜電場的唯一性定理3
9
2.2 分離變數法42
2
.2.1 由泊松方程到拉普拉斯方程4
2
2
.2.2 直角坐標下二維問題的分離變數解4
3
2
.2.3 圓柱坐標下二維問題的分離變數解4
4
2
.2.4 球坐標下二維問題的分離變數解4
5
*2.3 格林函式法48
2
.3.1 定解問題4
8
2
.3.2 格林函式4
9
2
.3.3 格林函式法5
0
2
.3.4 格林函式及格林函式法套用舉例5
1
2.4 多極子電場56
2
.4.1 小帶電體靜電場的多極展開5
7
2
.4.2 參考點選擇的影響6
0
2
.4.3 點電荷叢的多極矩6
0
2
.4.4 四極矩及四極場電勢計算舉例6
0
*2
.4.5 電多極子在外電場中所受的力和力矩6
2
*2.5 靜電能63
2
.5.1 靜電能基本公式6
3
2
.5.2 小帶電體在外電場中的靜電能6
7
2
.5.3 靜電場熱力學6
8 第
3章 靜磁場70
3.1 基本方程和唯一性定理70
3
.1.1 基本方程7
0
3
.1.2 磁矢勢及其微分方程7
0
3
.1.3 無限均勻線性各向同性磁介質中的磁矢勢解7
1
3
.1.4 邊值關係7
2
3
.1.5 邊界條件和唯一性定理7
3
*3.2 二維二分量問題73
3
.2.1 二維二分量靜磁場的定解問題7
3
3
.2.2 二維二分量靜磁場問題求解舉例7
5
3.3 從磁矢勢出發計算磁場76
3
.3.1 圓環電流的磁場7
7
3
.3.2 任意小載流導體在遠處的磁場7
8
3
.3.3 磁偶極子在外磁場中所受的力和力矩8
0
3.4 磁標勢法81
3
.4.1 磁標勢的引入、相關方程和邊值關係8
1
3
.4.2 磁標勢法與靜電場解法的對應關係8
2
3
.4.3 磁標勢法套用舉例8
3
*3.5 磁能87
3
.5.1 磁能基本公式8
7
3
.5.2 安培力做功與磁能變化8
8
3
.5.3 小載流導體在外磁場中的磁能和勢能9
0
3
.5.4 靜磁場熱力學9
1 第
4章 電磁波的傳播93
4.1 電磁場波動方程和時諧電磁場93
4
.1.1 電磁場的波動方程9
3
4
.1.2 時諧電磁場9
6
4
.1.3 無限均勻、線性各向同性絕緣介質中的平面電磁波9
9
4
.1.4 電磁波的偏振1
00
4.2 電磁波在絕緣介質界面上的反射和折射102
4
.2.1 定解問題的提法1
02
4
.2.2 定態波動方程和無散條件對反射波和折射波的約束1
03
4
.2.3 邊值關係對反射波和折射波頻率和波矢的約束1
03
4
.2.4 邊值關係對反射波和折射波的振幅約束1
05
4
.2.5 物理分析1
06
*4
.2.6 能量守恆和動量守恆關係1
08
4.3 導體中的電磁波111
4
.3.1 基本方程和邊值關係1
11
4
.3.2 無限均勻導體中的平面電磁波1
11
4
.3.3 電磁波在導體表面的反射與折射1
12
4.4 諧振腔和波導管116
4
.4.1 基本方程和邊界條件1
16
4
.4.2 諧振腔1
17
4
.4.3 波導管1
19 第
5章 電磁波的輻射122
5.1 電磁勢及其方程122
5
.1.1 電磁勢的引入1
22
5
.1.2 規範變換1
23
5
.1.3 規範不變性和規範不變數1
23
5
.1.4 電磁勢滿足的微分方程1
23
5.2 推遲勢125
5
.2.1 推遲勢解1
25
5
.2.2 洛倫茨條件的檢驗1
27
5.3 諧振盪電流的電磁場128
5
.3.1 電荷和電流密度的傅立葉積分表示1
28
5
.3.2 諧振盪場源的電磁場1
29
5
.3.3 近區、遠區和小場源近似1
30
5
.3.4 輻射電磁場及其特性1
31
5
.3.5 輻射功率及輻射功率角分布1
32
5.4 電偶極、磁偶極和電四極輻射133
5
.4.1 電偶極輻射1
33
5
.4.2 磁偶極輻射1
37
5
.4.3 電四極輻射1
38
*5
.4.4 隨時間任意變化的電流的輻射場1
43
5.5 天線的輻射145
5
.5.1 沿天線的電流分布1
46
5
.5.2 天線的輻射1
46
5
.5.3 短天線的輻射1
47
5
.5.4 半波天線的輻射1
47 第
6章 運動電荷的輻射149
6.1 李納-維謝爾勢149
6
.1.1 數學準備1
49
6
.1.2 李納-維謝爾勢1
51
6
.1.3 物理分析1
52
6.2 運動電荷的電磁場153
6
.2.1 李納-維謝爾勢與(r，t)的函式關係剖析1
54
6
.2.2 t*/t和Δt*1
54
6
.2.3 其他帶*號量的時空偏導數1
55
6
.2.4 E和B1
56
6
.2.5 勻速運動電荷的電磁場1
57
6
.2.6 切連科夫輻射1
58
6.3 運動電荷的輻射場和輻射功率160
6
.3.1 運動電荷的輻射場1
60
6
.3.2 運動電荷的輻射功率(瞬時值)1
60
6.4 低速運動帶電粒子的輻射162
6
.4.1 低速運動近似(β*1)1
62
6
.4.2 與電偶極輻射公式對比1
63
6
.4.3 經典電磁理論的局限性1
64
6.5 高速運動帶電粒子的輻射164
6
.5.1 加速度與速度平行1
64
6
.5.2 加速度與速度垂直1
66
*6
.5.3 一般情形1
67 第
7章 電磁波的散射、色散和吸收168
7.1 電磁質量和輻射阻尼168
*7
.1.1 帶電粒子的受力計算1
69
*7
.1.2 能量分析1
72
7
.1.3 電磁質量1
74
7
.1.4 輻射阻尼1
75
*7
.1.5 輻射阻尼力公式的修正1
76
7.2 介質對電磁波的散射176
7
.2.1 散射的定義1
76
7
.2.2 自由電子對電磁波的散射1
77
7
.2.3 束縛電子對電磁波的散射1
79
7.3 介質對電磁波的色散和吸收180
7
.3.1 物理模型1
80
7
.3.2 求解步驟1
81
7
.3.3 電磁波的色散和吸收1
83 第
8章 狹義相對論186
8.1 電磁理論與狹義相對論186
8
.1.1 電磁規律和相對性原理1
86
8
.1.2 狹義相對論的基本假設1
86
8
.1.3 時空性質與物質運動1
87
8.2 洛倫茲變換188
8
.2.1 導出洛倫茲變換的基本假定1
89
8
.2.2 簡單洛倫茲變換1
91
8
.2.3 一般洛倫茲變換1
94
8.3 狹義相對論的時空理論194
8
.3.1 時空間隔和事件的時空關係1
94
8
.3.2 同時性的相對性及事件時序1
95
8
.3.3 時間間隔的相對性(動鐘變慢)1
97
8
.3.4 空間間隔的相對性(動尺縮短)2
00
8
.3.5 速度變換公式2
02
8
.3.6 加速度變換公式2
04
8.4 相對性原理的四維表述205
8
.4.1 閔柯夫斯基空間及洛倫茲變換2
06
8
.4.2 四維張量構建舉例2
07
8
.4.3 4-矢量和4-張量分量的變換關係2
09
8.5 電磁規律的不變性211
8
.5.1 電荷守恆方程2
11
8
.5.2 洛倫茨條件2
12
8
.5.3 達朗貝爾方程2
13
8
.5.4 電磁場張量2
13
8
.5.5 麥克斯韋方程2
15
*8
.5.6 輔助矢量D和H2
16
8
.5.7 電磁力密度矢量和電磁場的動量能量張量2
17
*8
.5.8 變換式的套用舉例2
19
8.6 相對論力學221
8
.6.1 4-動量矢量2
22
8
.6.2 相對論動力學方程2
23
8
.6.3 質能關係2
24
8
.6.4 力的變換關係2
25
8
.6.5 洛倫茲力2
26
*8
.6.6 相對論分析力學2
28 習題與參考答案
233 參考書目
250 名詞索引
251 教學進度和作業布置
259 附錄
Ⅰ 中英文人名對照261 附錄
Ⅱ 圓柱坐標和球坐標下的微分運算公式263 附錄
Ⅲ 洛倫茲變換的一種推導方法264 附錄
Ⅳ 物理常數269
錄第二版叢書序
第一版叢書序
第二版前言
第一版前言
第
1章 電磁現象的基本規律1
1.1 場論和張量分析1
1
.1.1 線性正交坐標變換1
1
.1.2 張量的定義4
1
.1.3 由矢量和張量構成的不變數(標量)5
1
.1.4 三維張量的乘法運算7
1
.1.5 三維張量微分9
*1
.1.6 正交曲線坐標系1
1
1
.1.7 高斯公式、斯托克斯公式和格林公式1
3
1
.1.8 δ函式1
5
1.2 電磁場的數學描述16
1
.2.1 麥克斯韋方程組1
6
1
.2.2 關於場源1
7
1
.2.3 電磁性能方程1
8
1
.2.4 導體中的自由電荷和傳導電流2
0
1.3 邊值關係21
1
.3.1 麥克斯韋方程的積分形式2
1
1
.3.2 邊值關係2
2
1
.3.3 邊值關係和邊界條件2
3
1.4 電磁場的能量、動量和角動量24
1
.4.1 電磁場對帶電體的力和功率2
4
1
.4.2 電磁場的能量及能量守恆定理2
4
1
.4.3 電磁場的動量及動量守恆定理2
6
1
.4.4 電磁場的角動量及角動量守恆定理2
8 ----Page 12-----------------------
*1
.4.5 電磁場-介質系統的能量、動量和角動量分析2
8
*1
.4.6 線性各向同性介質界面上的能量、動量守恆關係3
2
*1
.4.7 電磁場熱力學方程3
3
1.5 麥克斯韋方程組的完備性35
1
.5.1 完備性的含義3
5
1
.5.2 電磁場解的唯一性定理3
5
1
.5.3 幾點說明3
6 第
2章 靜電場37
2.1 基本方程和唯一性定理37
2
.1.1 基本方程3
7
2
.1.2 靜電勢及其微分方程3
7
2
.1.3 邊值關係3
8
2
.1.4 定解條件3
8
2
.1.5 靜電場的唯一性定理3
9
2.2 分離變數法42
2
.2.1 由泊松方程到拉普拉斯方程4
2
2
.2.2 直角坐標下二維問題的分離變數解4
3
2
.2.3 圓柱坐標下二維問題的分離變數解4
4
2
.2.4 球坐標下二維問題的分離變數解4
5
*2.3 格林函式法48
2
.3.1 定解問題4
8
2
.3.2 格林函式4
9
2
.3.3 格林函式法5
0
2
.3.4 格林函式及格林函式法套用舉例5
1
2.4 多極子電場56
2
.4.1 小帶電體靜電場的多極展開5
7
2
.4.2 參考點選擇的影響6
0
2
.4.3 點電荷叢的多極矩6
0
2
.4.4 四極矩及四極場電勢計算舉例6
0
*2
.4.5 電多極子在外電場中所受的力和力矩6
2
*2.5 靜電能63
2
.5.1 靜電能基本公式6
3
2
.5.2 小帶電體在外電場中的靜電能6
7
2
.5.3 靜電場熱力學6
8 第
3章 靜磁場70
3.1 基本方程和唯一性定理70
3
.1.1 基本方程7
0
3
.1.2 磁矢勢及其微分方程7
0
3
.1.3 無限均勻線性各向同性磁介質中的磁矢勢解7
1
3
.1.4 邊值關係7
2
3
.1.5 邊界條件和唯一性定理7
3
*3.2 二維二分量問題73
3
.2.1 二維二分量靜磁場的定解問題7
3
3
.2.2 二維二分量靜磁場問題求解舉例7
5
3.3 從磁矢勢出發計算磁場76
3
.3.1 圓環電流的磁場7
7
3
.3.2 任意小載流導體在遠處的磁場7
8
3
.3.3 磁偶極子在外磁場中所受的力和力矩8
0
3.4 磁標勢法81
3
.4.1 磁標勢的引入、相關方程和邊值關係8
1
3
.4.2 磁標勢法與靜電場解法的對應關係8
2
3
.4.3 磁標勢法套用舉例8
3
*3.5 磁能87
3
.5.1 磁能基本公式8
7
3
.5.2 安培力做功與磁能變化8
8
3
.5.3 小載流導體在外磁場中的磁能和勢能9
0
3
.5.4 靜磁場熱力學9
1 第
4章 電磁波的傳播93
4.1 電磁場波動方程和時諧電磁場93
4
.1.1 電磁場的波動方程9
3
4
.1.2 時諧電磁場9
6
4
.1.3 無限均勻、線性各向同性絕緣介質中的平面電磁波9
9
4
.1.4 電磁波的偏振1
00
4.2 電磁波在絕緣介質界面上的反射和折射102
4
.2.1 定解問題的提法1
02
4
.2.2 定態波動方程和無散條件對反射波和折射波的約束1
03
4
.2.3 邊值關係對反射波和折射波頻率和波矢的約束1
03
4
.2.4 邊值關係對反射波和折射波的振幅約束1
05
4
.2.5 物理分析1
06
*4
.2.6 能量守恆和動量守恆關係1
08
4.3 導體中的電磁波111
4
.3.1 基本方程和邊值關係1
11
4
.3.2 無限均勻導體中的平面電磁波1
11
4
.3.3 電磁波在導體表面的反射與折射1
12
4.4 諧振腔和波導管116
4
.4.1 基本方程和邊界條件1
16
4
.4.2 諧振腔1
17
4
.4.3 波導管1
19 第
5章 電磁波的輻射122
5.1 電磁勢及其方程122
5
.1.1 電磁勢的引入1
22
5
.1.2 規範變換1
23
5
.1.3 規範不變性和規範不變數1
23
5
.1.4 電磁勢滿足的微分方程1
23
5.2 推遲勢125
5
.2.1 推遲勢解1
25
5
.2.2 洛倫茨條件的檢驗1
27
5.3 諧振盪電流的電磁場128
5
.3.1 電荷和電流密度的傅立葉積分表示1
28
5
.3.2 諧振盪場源的電磁場1
29
5
.3.3 近區、遠區和小場源近似1
30
5
.3.4 輻射電磁場及其特性1
31
5
.3.5 輻射功率及輻射功率角分布1
32
5.4 電偶極、磁偶極和電四極輻射133
5
.4.1 電偶極輻射1
33
5
.4.2 磁偶極輻射1
37
5
.4.3 電四極輻射1
38
*5
.4.4 隨時間任意變化的電流的輻射場1
43
5.5 天線的輻射145
5
.5.1 沿天線的電流分布1
46
5
.5.2 天線的輻射1
46
5
.5.3 短天線的輻射1
47
5
.5.4 半波天線的輻射1
47 第
6章 運動電荷的輻射149
6.1 李納-維謝爾勢149
6
.1.1 數學準備1
49
6
.1.2 李納-維謝爾勢1
51
6
.1.3 物理分析1
52
6.2 運動電荷的電磁場153
6
.2.1 李納-維謝爾勢與(r，t)的函式關係剖析1
54
6
.2.2 t*/t和Δt*1
54
6
.2.3 其他帶*號量的時空偏導數1
55
6
.2.4 E和B1
56
6
.2.5 勻速運動電荷的電磁場1
57
6
.2.6 切連科夫輻射1
58
6.3 運動電荷的輻射場和輻射功率160
6
.3.1 運動電荷的輻射場1
60
6
.3.2 運動電荷的輻射功率(瞬時值)1
60
6.4 低速運動帶電粒子的輻射162
6
.4.1 低速運動近似(β*1)1
62
6
.4.2 與電偶極輻射公式對比1
63
6
.4.3 經典電磁理論的局限性1
64
6.5 高速運動帶電粒子的輻射164
6
.5.1 加速度與速度平行1
64
6
.5.2 加速度與速度垂直1
66
*6
.5.3 一般情形1
67 第
7章 電磁波的散射、色散和吸收168
7.1 電磁質量和輻射阻尼168
*7
.1.1 帶電粒子的受力計算1
69
*7
.1.2 能量分析1
72
7
.1.3 電磁質量1
74
7
.1.4 輻射阻尼1
75
*7
.1.5 輻射阻尼力公式的修正1
76
7.2 介質對電磁波的散射176
7
.2.1 散射的定義1
76
7
.2.2 自由電子對電磁波的散射1
77
7
.2.3 束縛電子對電磁波的散射1
79
7.3 介質對電磁波的色散和吸收180
7
.3.1 物理模型1
80
7
.3.2 求解步驟1
81
7
.3.3 電磁波的色散和吸收1
83 第
8章 狹義相對論186
8.1 電磁理論與狹義相對論186
8
.1.1 電磁規律和相對性原理1
86
8
.1.2 狹義相對論的基本假設1
86
8
.1.3 時空性質與物質運動1
87
8.2 洛倫茲變換188
8
.2.1 導出洛倫茲變換的基本假定1
89
8
.2.2 簡單洛倫茲變換1
91
8
.2.3 一般洛倫茲變換1
94
8.3 狹義相對論的時空理論194
8
.3.1 時空間隔和事件的時空關係1
94
8
.3.2 同時性的相對性及事件時序1
95
8
.3.3 時間間隔的相對性(動鐘變慢)1
97
8
.3.4 空間間隔的相對性(動尺縮短)2
00
8
.3.5 速度變換公式2
02
8
.3.6 加速度變換公式2
04
8.4 相對性原理的四維表述205
8
.4.1 閔柯夫斯基空間及洛倫茲變換2
06
8
.4.2 四維張量構建舉例2
07
8
.4.3 4-矢量和4-張量分量的變換關係2
09
8.5 電磁規律的不變性211
8
.5.1 電荷守恆方程2
11
8
.5.2 洛倫茨條件2
12
8
.5.3 達朗貝爾方程2
13
8
.5.4 電磁場張量2
13
8
.5.5 麥克斯韋方程2
15
*8
.5.6 輔助矢量D和H2
16
8
.5.7 電磁力密度矢量和電磁場的動量能量張量2
17
*8
.5.8 變換式的套用舉例2
19
8.6 相對論力學221
8
.6.1 4-動量矢量2
22
8
.6.2 相對論動力學方程2
23
8
.6.3 質能關係2
24
8
.6.4 力的變換關係2
25
8
.6.5 洛倫茲力2
26
*8
.6.6 相對論分析力學2
28 習題與參考答案
233 參考書目
250 名詞索引
251 教學進度和作業布置
259 附錄
Ⅰ 中英文人名對照261 附錄
Ⅱ 圓柱坐標和球坐標下的微分運算公式263 附錄
Ⅲ 洛倫茲變換的一種推導方法264 附錄
Ⅳ 物理常數269
