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绪论 1

第1章 矢量分析 1

1.1 标量场和矢量场 1

1.2 增量，标量场的梯度，格林定理 2

1.3 通量，矢量场的散度，奥高定理 4

1.4 环量，矢量场的旋度，斯托克斯定理 5

1.5 矢量场的重要性质和定理 7

1.6 正交曲面坐标系 9

习题 15

第2章 电磁场运动的基本规建 18

2.1 电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组和本构关系 19

2.1.1 麦克斯韦方程组 19

2.1.2 本构关系 21

2.2 洛仑兹力公式 26

2.3 积分形式的麦克斯韦方程组和边界条件 27

2.3.1 积分形式的麦氏方程组 28

2.3.2 边界条件 30

2.4 电磁能量和能流，能量守恒定理 33

2.5 电磁动量和动量流，动量守恒定理 38

2.6 波动方程 41

2.7 电磁位函数 44

2.7.1 矢位和标位 44

2.7.2 赫兹矢量 50

2.8 对偶形式的基本方程 51

2.9 复数形式的基本方程及其应用 56

2.10.1 麦氏方程组的必要性 64

2.10 麦克斯韦方程组作为电磁场运动方程的必要性和充分性 64

2.10.2 麦氏方程组的充分性 65

习题二 67

第3章 静电场 72

3.1 静电场的基本方程 72

3.2 电位方程 74

3.3 电偶极子 76

3.3.1 电偶极子的电场 77

3.3.2 电介质的极化 79

3.4.1 分离变量法 85

3.4 静电场的解法 85

3.4.2 镜像法 90

3.4.3 复变函数法 96

3.4.4 有限差分法 101

3.5 恒定电流场及恒定电场 106

3.5.1 恒定电流场的基本方程 106

3.5.2 恒定电场的基本方程 108

3.5.3 恒定电流场与静电场的比拟 109

3.6 电容 110

3.7 静电力 111

习题三 113

第4章 静磁场 120

4.1 静磁场的基本方程 120

4.2 磁位方程 121

4.3 磁偶极子 122

4.3.1 磁偶极子的磁场 122

4.3.2 磁介质的磁化 126

4.4 电感 129

4.5 磁力 133

习题四 135

第5章 平面电磁波 139

5.1 理想介质中的平面波 139

5.1.1 横电磁发(TEM波) 145

5.1.2 平面波的功率流密度 147

5.2 导电媒质中的平面波 152

5.2.1 低损耗媒质 154

5.2.2 良导体 156

5.3 平面波的极化 160

5.3.1 线极化 162

5.3.2 圆极化 163

5.3.3 椭圆极化 164

5.4 平面波的反射与透射 166

5.4.1 垂直极化 168

5.4.2 平行极化 171

5.4.3 平面波入射到理想导体表面 175

5.4.4 平面边界上的垂直入射 177

5.5 全反射和全透射 178

5.5.1 全反射 179

5.5.2 全透射 181

5.6 多层介质表面的正入射 183

5.6.1 代数方法 183

5.6.2 阻抗变换法 185

5.7 等离子体和铁氧体中的平面波 190

5.7.1 等离子体中的平面波 190

5.7.2 铁氧体中的平面波 194

5.8 色散和群速 197

习题五 199

第6章 导行电磁波 204

6.1 导波通论 204

6.1.1 导波方程 204

6.1.2 导波解法 206

6.1.3 导波波型 210

6.1.4 传输特性 211

6.2 矩形波导的导波 217

6.2.1 TM波 217

6.2.2 TE波 223

6.2.3 TE10波 226

6.3 圆形波导的导波 228

6.3.1 TM波 229

6.3.2 TE波 232

6.4 波导中的传输功率和传输损耗 236

6.4.1 波导中的传输功率 236

6.4.2 波导中的传输损耗 238

6.5 同轴形波导的导波 242

6.5.1 TEM波 243

6.5.2 TM波和TE波 245

6.5.3 传输功率和损耗 247

6.5.4 同轴形波导尺寸的选择 248

6.6 导波的反射和谐振腔 249

6.6.1 谐振腔概念 249

6.6.2 谐振波长 250

6.6.3 品质因数 255

习题六 258

第7章 电磁波辐射 263

7.1.1 基本电流元的辐射 264

7.1 基本元的辐射 264

7.2 天线的基本参数 267

7.1.2 基本磁流元的辐射 267

7.3 细线天线及天线阵 276

7.3.1 细线天线 277

7.3.2 天线阵 283

7.4 等效原理 294

7.4.1 等效原理 294

7.4.2 互易原理 296

7.5.1 面元的辐射 299

7.5 口面天线的辐射 299

7.5.2 平面口面的辐射 301

习题七 308

第8章 狭义相对论 312

8.1 爱因斯坦的基本假设和洛仑兹变换 312

8.1.1 伽利略变换及其困难 312

8.1.2 爱因斯坦的两个基本假设 314

8.1.3 洛仑兹变换 315

8.2 相对论的时空性质 318

8.3 电磁规律的四维形式 325

8.3.1 复四维时空的转动及张量定义 326

8.3.2 电磁规律的四维形式 328

8.4 电磁场的变换 331

习题八 336

附录A 符号和单位 339

A.1 国际单制(SI或有理化MKSA制)的基本单位 339

A.2 导出单位 339

A.3 单位的倍数和约数 341

附录B 一些有用材料的常数 342

B.1 自由空间的常数 342

B.2 电子和质子的物理常数 343

B.3 相对电容率(介电常数) 343

B.4 电导率 343

B.5 相对导磁率 344

附录C 矢量分析公式 344

参考书目 349