武漢大學“十一五”規劃教材：電動力學 [Electrodynamics] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　《電動力學》可作為電動力學、電磁理論等課程的教材與參考書。也可供與電磁理論相關的工作者參考。

內容簡介

　　本書係統地闡述瞭電動力學的基本概念和處理問題的基本方法。全書的內容有：電磁場的基本定律與方程、靜電場、靜磁場、電磁波的傳播和輻射、狹義相對論、帶電粒子與電磁場的相互作用。書中還包括矢量和張量運算的相關內容，以方便教學使用。
　　本書可作為電動力學、電磁理論等課程的教材與參考書。也可供與電磁理論相關的工作者參考。

內頁插圖

目錄

第0章 數學預備知識
0.1 矢量和矢量場
一、矢量的概念及其代數運算
二、標量場的梯度和矢量場的散度與鏇度
三、算符V的運算
四、矢量場的分解
0.2 張量及其運算
一、張量的概念
二、張量的運算
第0章習題

第1章 電磁現象的普遍規律
1.1 電磁現象的實驗定律和Maxwell方程組
一、Coulomb定律和電場的散度
二、Faraday電磁感應定律和電場的鏇度
三、電荷守恒定律
四、Blot—Savart定律和磁場的散度
五、Ampere環路定律和靜磁場的鏇度
六、Maxwen方程組
七、Lorentz力密度
1.2 介質中的Maxwell方程組和電磁場的邊值關係
一、介質的極化和磁化
二、介質中的Maxwell方程組
三、介質分界麵上電磁場的邊值關係
四、介質的本構方程
五、導體的電磁性質方程
1.3 電磁場的能量和動量
一、電磁場的能量及其轉化和守恒定律
二、電磁場動量守恒和轉化定律
三、電磁場的角動量
第1章習題

第2章 靜電場
2.1 靜電場的基本方程和唯一性定理
一、靜電場基本方程和邊值關係
二、唯一性定理
2.2 用分離變量法解靜電問題
一、直角坐標係中的分離變量法解靜電問題
二、在球坐標中用分離變量法解靜電問題
三、圓柱坐標下的分離變量法
2.3 靜電鏡像法
一、靜電鏡像法
二、實例
2.4 格林函數法解靜電問題
一、第一類邊值問題的Green函數解法
二、第二類邊值問題的Green函數解法
2.5 電多極矩展開場
一、電多極矩展開的定性分析
二、電多極矩展開的定量討論
三、靜電場的電場能量
2.6 穩恒電流場的基本理論
一、穩恒電流場的幾個基本概念
二、穩恒電流場方程和邊值關係
三、靜電類比法
第2章習題

第3章 靜磁場
3.1 靜磁場的方程及其矢量勢
一、靜磁場的方程及其邊值關係
二、靜磁場的矢量勢
3.2 靜磁場的標量勢
一、磁標勢的引入
二、磁標勢的方程和邊值關係
3.3 磁多極子展開和靜磁場的能量
一、磁多極展開
二、穩恒電流體係的磁場能量
第3章習題

第4章 電磁波的傳播
4.1 電磁場的波動性和真空中的平麵電磁波
一、電磁波動方程
二、真空中的平麵波
三、平麵電磁波的能量和動量
4.2 電磁波在均勻介質中的傳播
一、電磁波與介質的相互作用
二、定態電磁波
三、復波矢
四、介質中E，B的關係
五、等離子體中電磁波傳播簡介
4.3 電磁波在介質界麵的反射與摺射
一、電磁場和邊值關係
二、電磁場的反射定律和摺射定律
三、Fresnel公式
四、反射係數R和透射係數T
五、全反射
六、導體界麵對電磁波的反射
4.4 電磁波在波導管中的傳播
一、波導管中電磁波方程和邊界條件
二、波導管內場的分布
三、波導管中電磁波傳播的主要特性
四、TE型波
第4章習題

第5章 電磁波的輻射
5.1 電磁場的矢量勢和標量勢
一、電磁場的矢量勢和標量勢
二、兩種常用規範和dAlembert方程
三、推遲勢
5.2 電多極矩輻射
一、計算輻射場的一般方法
二、小區域電流分布的矢量勢
三、電偶極矩的電磁場
四、電偶極矩的輻射
五、磁偶極矩和電四極矩輻射
5.3 直綫天綫輻射
一、天綫上的電流分布和矢量勢
二、電磁輻射場和輻射能量
5.4 電磁波的衍射
一、Kirchhoff公式
二、矩形孔的Fraunhofer衍射
第5章習題

第6章 狹義相對論
6.1 狹義相對論的實驗基礎
一、Galileo變換和絕對時空觀
二、MichelSOil—Morley實驗
三、對Michelson—Morley實驗的解釋
6.2 狹義相對論的原理和Lorentz變換
一、狹義相對論的兩條基本假設
二、Lorentz變換式
6.3 狹義相對論的時空理論
一、同時的相對性
二、空間距離的相對性(Lorentz—Fitzgerald收縮)
三、運動時鍾的延緩
四、時鍾佯謬或雙生子佯謬問題
五、速度變換關係式
六、兩個事件的平方間隔
6.4 狹義相對論的四維空間
——MinkOWSki空間
一、三維空間的正交變換
二、四維空間
三、四維空間中的四維張量
6.5電磁學規律的四維協變形式
一、電荷守恒以及電荷密度的變換關係
二、電磁場的四維矢量勢及dAlembert方程的協變形式
三、電磁場張量及E、B的變換式
四、Maxwell方程組的四維協變形式
五、Lorentz力密度的四維協變形式
6.6 相對論力學基礎
一、經典方學規律需要修改
二、四維動量
三、相對論的動力學方程和四維力矢量
四、相對論能量與動量
6.7 帶電粒子與電磁場相互作用的Lagrange函數和Hamilton函數
一、非相對論情況
二、相對論情況
第6章習題

第7章 運動帶電粒子與電磁場的相互作用
7.1 運動帶電粒子的電磁場及其勢函數
一、運動帶電粒子的電磁場勢函數——Lienard—wiechert勢
二、運動帶電粒子激發的電磁場
三、帶電粒子低速運動的輻射場
7.2 任意運動帶電粒子的電磁輻射
一、帶電粒子作任意運動時的輻射功率
二、帶電粒子在兩種典型運動情況中的輻射
7.3 帶電粒子的電磁場對粒子本身的反作用
一、帶電粒子激發的場對粒子本身作用的定性分析
二、輻射阻尼力F
7.4 諧振帶電粒子的輻射阻尼及譜綫的自然寬度
一、計及輻射阻尼後諧振子的輻射
二、諧振子輻射頻譜的自然寬度
7.5 電磁波的散射、吸收和介質的色散
一、散射問題的一般描述
二、自由電子對電磁波的散射
三、束縛電子對電磁波的散射
四、介質的色散
第7章習題
附錄A 有關數學運算公式
附錄B 有關物理常量

前言/序言

　　電動力學是討論電磁場理論與狹義相對論的課程。電磁場與眾多其他物質一樣，是具有能量、動量和角動量，按照自己的規律運動的一種重要物質。電磁場在與其他物質的相互作用過程中，可以相互之間轉換能量、動量和角動量，而且遵從能量、動量和角動量的守恒定律。電磁場物質在現代人類的活動中扮演瞭相當重要的角色，是在各個領域，各個行業中不可缺少的東西。在電力係統中，人們利用電磁場纔能方便地實現能量的遠距離傳送，並實現瞭物質能量在各種形式之間的轉換。在信息行業中，由於電磁場作為現代信息技術的信息載體，人們纔能實現對各種信息的快速、準確地傳遞和處理。沒有電磁場，現代生活是無法想象的。對電磁場的運動規律和應用的研究已是現代自然科學的一個重要分支學科。
　　本書較為係統地闡述瞭電磁場的基本概念和處理電磁場問題的基本方法。電動力學作為基礎理論課程，它的主要任務是使學生掌握這些較為成熟的理論知識和處理問題的基本思想與方法。在科學技術、信息傳媒高度發展的當代社會，精選傳統課程的內容、縮減傳統課程的分量是大勢所趨。如何縮減和精選本課程的內容，我們努力首先在內容選取方麵，側重於基本與主要的內容，在保持本課程係統性的基礎上，盡量減少與其他課程的重復，並不把涉及電磁場的各種內容都納入本書。其二是，力求以最簡潔的方式和精煉的語言去闡述選人書中的內容。本書的第一章主要是討論Maxwell方程組、電磁場的能量、動量概念。預備知識中的§0．2“張量及其運算”可以插在§1．2之前講授。第二章靜電場和第三章靜磁場主要是討論如何利用勢函數求穩定電磁場的分布，以及穩定電磁場的能量問題。第四章討論電磁波的傳播，在這裏把絕緣介質作為一般介質中電導率為零的一個特例來處理。第五章是討論電磁波的輻射，這裏先介紹如何利用場的勢函數去求電磁輻射場，然後著重討論電偶極矩的輻射。希望通過對此內容的討論，使學生掌握一般電磁輻射係統的輻射場計算和輻射特性討論的基本方法。在學時較少的情況下，§5．3和§5．4可以根據情況予以刪減。第六章狹義相對論，介紹瞭狹義相對論理論的提齣，狹義相對論的時空特性和物理規律的相對論協變形式。第七章討論帶電粒子與電磁場的相互作用，首先計算瞭帶電粒子運動時激發的電磁場，這裏給齣瞭近場和遠場的全部電磁場。然後討論帶電粒子在電磁場作用下的行為。本書中的內容，可以根據教學課時的多少，適當進行刪減取捨。

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這本書的內容安排很閤理,開始引入數學基礎知識,從而深入到用數學建模的方法討論電磁微觀力學,大量的習題很經典,對一些比較著名的定理公式的推理很詳實,是一部值得學習的教科書,就是課後練習題比較少不能很好的鍛煉下自己對知識的掌握程度.

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