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第一章 电磁场方程 1

引言 1

1.1 麦克斯韦方程组 1

1.2 媒质界面上的场方程--边界条件 13

1.3 波动方程 15

1.4 媒质的宏观电磁特性及本构方程 17

1.5 电磁场的能量、能流及功率-能量守恒方程 24

1.6 电磁场的力-动量守恒方程 30

1.7 麦克斯韦张力张量 32

1.8 电磁场的位函数及其方程 37

习题 46

2.1 非齐次标量波动方程的格林函数解 49

引言 49

第二章 电磁场的基本解法 49

2.2 均匀无界空间中非齐次波动方程的解 54

2.3 电磁位函数的简单应用举例 58

2.4 电磁场矢量波动方程的积分解 63

2.5 并矢格林函数法 67

2.6 用两个标量函数表示无源区域中最普遍的电磁场量 75

2.7 常用坐标系中齐次亥姆霍兹方程的解 82

2.8 矢量波动方程的直接解--矢量波函数 91

习题 98

第三章 电磁场的基本定理 100

引言 100

3.1 场源的概念 100

3.6 二重性原理 104

3.3 电磁场的边值问题与唯一性定理 106

3.4 镜象法 108

3.5 场的等效原理 110

3.6 场的等效原理与镜象法的简单应用举例 113

3.7 感应定理 115

3.8 洛仑兹互易定理 117

3.9 惠更斯原理 119

3.10 巴俾涅原理 122

习题 128

第四章 运动系统的电磁场 132

引言 132

4.1 狭义相对论的空间、时间变换 132

4.2 时间和空间导数的相对论变换 139

4.3 电磁场物理量的变换关系 141

4.4 场矢量变换在研究真空中运动系统电磁场时的应用 149

4.5 电磁波的相位不变性及其重要结论 155

4.6 运动媒质电动力学 158

4.7 电磁场方程的四维形式 166

习题 173

第五章 平面电磁波 177

引言 177

5.1 均匀各向同性媒质中的平面波 177

5.2 电磁波的极化 182

5.3 色散方程、波矢量与射线矢量 187

5.4 各向异性媒质中的平面波 196

5.5 运动媒质中的平面波 203

5.6 各向同性不均匀媒质中的电磁波 209

5.7 电磁波反射与透射的一般规律 217

5.8 垂直入射平面电磁波的反射系数和透射系数 226

5.9 斜入射平面电磁波的反射系数和透射系数 232

5.10 分层媒质中平面电磁波的反射与透射 237

习题 248

第六章 电磁波的辐射与散射 251

引言 251

6.1 辐射场与辐射功率 251

6.2 辐射场的多极展开 258

6.3 辐射场的球面波展开 270

6.4 平面界面上偶极天线的辐射 281

6.5 鞍点法及界面上偶极子辐射场的计算 288

6.6 理想导体圆柱对平面电磁波的散射 297

6.7 理想导体圆柱对柱面波的散射 304

6.8 理想导体球对平面波的散射 307

习题 314

第七章 导行电磁波 316

引言 316

7.1 柱形系统中场的关系式 316

7.2 柱形系统中的传播波型 319

7.3 柱形波导中波型的正交性 322

7.4 电磁波的传播速度 328

7.5 柱形波导中的功率与能量 333

7.6 有耗柱形波导中的衰减和波型耦合 335

7.7 柱形波导中的格林函数 341

7.8 加载介质片的矩形波导 345

7.9 介质波导 351

习题 358

一、广义正交曲线坐标系中的微分算子 360

1. 矢量分析 360

附录 电磁理论中常用的数学公式 360

二、直角坐标系中的微分关系式 361

三、圆柱坐标系中的微分关系式 362

四、球坐标系中的微分关系式 365

五、包含两点间距离的微分关系式 368

六、微分恒等式 370

七、积分定理 370

2. 并矢分析 372

一、定义 372

二、乘法的一般运算法则 373

三、微分关系式 374

四、积分定理 375

六、球坐标系中的关系式 376

五、圆柱坐标系中的关系式 376

3. 狄拉克δ函数 377

一、一维δ函数 377

二、三维δ函数 379

4. 特殊函数 382

一、贝塞尔函数 382

二、修正(变态)贝塞尔函数 389

三、球贝塞尔函数 391

四、勒让德函数与连带勒让德函数 392

5. 矩阵及分类 396

一、矩阵及其运算 396

二、矩阵运算法则及公式 397

三、用矩阵表示矢量与张量的运算 399

参考资料 400