《電動(dòng)力學(xué)(第3版)》是作者郭碩洪在所編《電動(dòng)力學(xué)》(1997年第二版)的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)科的發(fā)展和教學(xué)實(shí)踐的需要修訂而成的。這次修訂,在保持原書整體結(jié)構(gòu)精煉、嚴(yán)謹(jǐn),敘述簡(jiǎn)明、流暢,便于教學(xué)的特色下,改寫了部分內(nèi)容,新增了部分內(nèi)容,力求做到既重視基本理論,又?jǐn)U展學(xué)生視野,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài),訓(xùn)練學(xué)生提出問題和解決問題的能力,激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神。《電動(dòng)力學(xué)(第3版)》共分7章,內(nèi)容包括:電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律、靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、電磁波的傳播、電磁波的輻射、狹義相對(duì)論、帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用。本書可作為高等學(xué)校物理類各專業(yè)的教材,也可供其他有關(guān)人員參考。
郭碩洪的這本《電動(dòng)力學(xué)(第3版)》吸收了近年來電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中理論和應(yīng)用的重要進(jìn)展,在理論方面,主要補(bǔ)充了勢(shì)的基本意義和物理效應(yīng)的論述,并更加強(qiáng)調(diào)了規(guī)范場(chǎng)的概念;在應(yīng)用方面,主要增加了在近代科學(xué)技術(shù)中有重要意義和較大影響的超導(dǎo)電動(dòng)力學(xué)和等離子體電動(dòng)力學(xué)。本書可作為高等學(xué)校物理類專業(yè)的教材或參考書,也可供其它專業(yè)選用。
引言第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律 §1 電荷和電場(chǎng) 1.庫侖定律 2.高斯定理和電場(chǎng)的散度 3.靜電場(chǎng)的旋度 §2 電流和磁場(chǎng) 1.電荷守恒定律 2.畢奧-薩伐 引言第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律 §1 電荷和電場(chǎng) 1.庫侖定律 2.高斯定理和電場(chǎng)的散度 3.靜電場(chǎng)的旋度 §2 電流和磁場(chǎng) 1.電荷守恒定律 2.畢奧-薩伐爾定律 3.磁場(chǎng)的環(huán)量和旋度 4.磁場(chǎng)的散度 5.磁場(chǎng)旋度和散度公式的證明 §3 麥克斯韋方程組 1.電磁感應(yīng)定律 2.位移電流 3.麥克斯韋方程組 4.洛倫茲力公式 §4 介質(zhì)的電磁性質(zhì) 1.關(guān)于介質(zhì)的概念 2.介質(zhì)的極化 3.介質(zhì)的磁化 4.介質(zhì)中的麥克斯韋方程組 §5 電磁場(chǎng)邊值關(guān)系 1.法向分量的躍變 2.切向分量的躍變 §6 電磁場(chǎng)的能量和能流 1.場(chǎng)和電荷系統(tǒng)的能量守恒定律的一般形式 2.電磁場(chǎng)能量密度和能流 密度表示式 3.電磁能量的傳輸 習(xí)題第二章 靜電場(chǎng) §1 靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)及其微分方程 1.靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì) 2.靜電勢(shì)的微分方程和邊值關(guān)系 3.靜電場(chǎng)能量 §2 唯一性定理 1.靜電問題的唯一性定理 2.有導(dǎo)體存在時(shí)的唯一性定理 §3 拉普拉斯方程分離變量法 §4 鏡像法 §5 格林函數(shù) 1.點(diǎn)電荷密度的艿函數(shù)表示 2.格林函數(shù) 3.格林公式和邊值問題的解 §6 電多極矩 1.電勢(shì)的多極展開 2.電多極矩 3.電荷體系在外電場(chǎng)中的能量 習(xí)題第三章 靜磁場(chǎng) §1 矢勢(shì)及其微分方程 1.矢勢(shì) 2.矢勢(shì)微分方程 3.矢勢(shì)邊值關(guān)系 4.靜磁場(chǎng)的能量 §2 磁標(biāo)勢(shì) §3 磁多極矩 1.矢勢(shì)的多極展開 2.磁偶極矩的場(chǎng)和磁標(biāo)勢(shì) 3.小區(qū)域內(nèi)電流分布在 外磁場(chǎng)中的能量 §4 阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng) §5 超導(dǎo)體的電磁性質(zhì) 1.概述 2.超導(dǎo)體的基本現(xiàn)象 3.倫敦唯象理論與皮帕德修正 4.有第二 類超導(dǎo)體存在時(shí)磁場(chǎng)分布的求解 5.磁介質(zhì)觀點(diǎn) 6.磁通量子化 習(xí)題第四章 電磁波的傳播 §1 平面電磁波 1.電磁場(chǎng)波動(dòng)方程 2.時(shí)諧電磁波 3.平面電磁波 4.電磁波的能量和能流 §2 電磁波在介質(zhì)界面上的反射和折射 1.反射和折射定律 2.振幅關(guān)系 菲涅耳公式 3.全反射 §3 有導(dǎo)體存在時(shí)電磁波的傳播 1.導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷分布 2.導(dǎo)體內(nèi)的電磁波 3.趨膚效應(yīng)和穿透深度 4.導(dǎo)體表面上的反射 §4 諧振腔 1.有界空間中的電磁波 2.理想導(dǎo)體邊界條件 3.諧振腔 §5 波導(dǎo) 1.高頻電磁能量的傳輸 2.矩形波導(dǎo)中的電磁波 3.截止頻率 4.TE波的電磁場(chǎng)和管壁電流 §6 光子晶體 1.一維光子晶體的轉(zhuǎn)移矩陣 2.光子帶隙 3.一維光子晶體的全反射 §7 高斯光束 1.亥姆霍茲方程的波束解 2.高斯光束的傳播特性 §8 光學(xué)空間孤子 1.孤子和光學(xué)空間孤子 2.非線性波動(dòng)方程3.孤子解 §9 等離子體 1.等離子體的準(zhǔn)電中性和屏蔽庫侖場(chǎng) 2.等離子體振蕩 3.電磁波在等離子體中的傳播 習(xí)題第五章 電磁波的輻射 §1 電磁場(chǎng)的矢勢(shì)和標(biāo)勢(shì) 1.用勢(shì)描述電磁場(chǎng) 2.規(guī)范變換和規(guī)范不變性 3.達(dá)朗貝爾方程 §2 推遲勢(shì) §3 電偶極輻射 1.計(jì)算輻射場(chǎng)的一般公式 2.矢勢(shì)的展開式 3.電偶極輻射 4.輻射能流 角分布輻射功率 5.短天線的輻射輻射電阻 §4 磁偶極輻射和電四極輻射 1.高頻電流分布的磁偶極矩和電四極矩 2.磁偶極輻射 3.電四極輻射 §5 天線輻射 1.天線上的電流分布 2.半波天線 3.天線陣 §6 電磁波的衍射 1.衍射問題 2.基爾霍夫公式 3.小孔衍射 §7 電磁場(chǎng)的動(dòng)量 1.電磁場(chǎng)的動(dòng)量密度和動(dòng)量流密度 2.輻射壓力 習(xí)題第六章 狹義相對(duì)論 §1 相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1.相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景 2.相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) §2 相對(duì)論的基本原理洛倫茲變換 1.相對(duì)論的基本原理 2.間隔不變性 3.洛倫茲變換 §3 相對(duì)論的時(shí)空理論 1.相對(duì)論時(shí)空結(jié)構(gòu) 2.因果律和相互作用的最大傳播速度 3.同時(shí)相對(duì)性 4.運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的延緩 5.運(yùn)動(dòng)尺度的縮短 6.速度變換公式 §4 相對(duì)論理論的四維形式 1.三維空間的正交變換 2.物理量按空間變換性質(zhì)的分類 3.洛倫茲變換 的四維形式 4.四維協(xié)變量 5.物理規(guī)律的協(xié)變性 §5 電動(dòng)力學(xué)的相對(duì)論不變性 1.四維電流密度矢量 2.四維勢(shì)矢量 3.電磁場(chǎng)張量 4.電磁場(chǎng)的不變量 §6 相對(duì)論力學(xué) 1.能量-動(dòng)量四維矢量 2.質(zhì)能關(guān)系 3.相對(duì)論力學(xué)方程 4.洛倫茲力 §7 電磁場(chǎng)中帶電粒子的拉格朗日量和哈密頓量 1.拉格朗日形式 2.哈密頓形式 3.非相對(duì)論情形 習(xí)題第七章 帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用 §1 運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢(shì)和輻射電磁場(chǎng) 1.任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢(shì) 2.偶極輻射 3.任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的電磁場(chǎng) §2 高速運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射 1.高速運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射功率和角分布 2.v∥v情形 3.v_l_v情形 §3 輻射的頻譜分析 1.頻譜分析的一般公式 2.低速運(yùn)動(dòng)帶電粒子在碰撞過程中的輻射頻譜 3.高速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射頻譜 §4 切連科夫輻射 §5 帶電粒子的電磁場(chǎng)對(duì)粒子本身的反作用 1.電磁質(zhì)量 2.輻射阻尼 3.譜線的自然寬度 §6 電磁波的散射和吸收介質(zhì)的色散 1.自由電子對(duì)電磁波的散射 2.束縛電子的散射 3.電磁波的吸收 4.介質(zhì)的色散 5.原子光陷阱 6.經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的局限性 習(xí)題附錄Ⅰ 矢量分析 1.矢量代數(shù) 2.散度、旋度和梯度 3.關(guān)于散度和旋度的一些定理 4.V算符運(yùn)算公式 5.曲線正交坐標(biāo)系 6.并矢和張量附錄Ⅱ 軸對(duì)稱情形下拉普拉斯方程的通解附錄Ⅲ 國(guó)際單位制和高斯單位制中主要公式對(duì)照表