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绪论 1

第1章 电磁场理论基础 4

1.1电荷与电场 4

1.1.1电荷与库仑定律 4

1.1.2电场强度 5

1.1.3高斯定理和静电场的散度 6

1.1.4静电场的环路定理和旋度 8

1.2电流与磁场 10

1.2.1电荷守恒定律 10

1.2.2毕奥-萨伐尔定律 11

1.2.3磁场的通量和散度 12

1.2.4磁场的环量和旋度 12

1.3麦克斯韦方程组 14

1.3.1电磁感应定律 14

1.3.2位移电流 16

1.3.3真空中的麦克斯韦方程组 16

1.3.4洛仑兹力公式 17

1.4电磁介质的物理基础 18

1.4.1介质的极化 18

1.4.2电位移矢量 20

1.4.3介质的磁化 21

1.4.4磁场强度 23

1.4.5介质中的麦克斯韦方程组 23

1.5电磁场的边值关系 25

1.5.1法向分量 25

1.5.2切向分量 26

1.6电磁场的能量和动量 28

1.6.1电磁场和电荷系统的能量守恒定律 28

1.6.2电磁场能量的传输 31

1.6.3电磁场的动量和动量守恒定律 32

1.6.4光压（辐射压力） 34

习题 36

第2章 静电场 38

2.1静电场的标势 38

2.1.1电势与电势梯度 38

2.1.2静电势的微分方程和边值关系 40

2.1.3静电场的总能量 42

2.2静电场问题的唯一性定理 43

2.3分离变量法 43

2.4电像法 47

2.5格林函数法 52

2.5.1泊松方程的格林函数 52

2.5.2格林公式和边值问题的解 53

2.6电多极矩 54

2.6.1电势的多极展开 55

2.6.2电矩与电多极矩 57

2.6.3电荷体系在外场中的能量 63

习题 65

第3章 静磁场 67

3.1矢势及其微分方程 67

3.1.1矢势A 67

3.1.2矢势A的微分方程及基本解 68

3.1.3矢势A的边值关系 69

3.1.4矢势A的物理意义 70

3.2磁标势 73

3.2.1引入磁标势的条件与磁标势的方程 73

3.2.2磁标势法求解静磁问题 74

3.2.3磁像法 75

3.3静磁屏蔽 77

3.4磁多极矩与磁场能量 79

3.4.1磁多极矩 79

3.4.2磁场能量 81

3.4.3外磁场中的磁偶极子 82

习题 84

第4章 电磁波的辐射 86

4.1达朗贝尔方程 86

4.1.1电磁场的波动性 86

4.1.2势函数的引入 87

4.1.3洛仑兹规范 88

4.1.4推迟势 90

4.2电偶极辐射 92

4.2.1电偶极子的势函数 92

4.2.2电偶极子的场强 93

4.2.3 R＜＜λ情形 95

4.2.4 R＞＞λ情形 96

4.2.5瑞利-金斯公式 97

4.2.6 ι＜＜λ情形 98

4.2.7拉摩尔公式 99

4.3电多极辐射 99

4.3.1推迟势的多极展开 100

4.3.2电四极辐射场 100

4.3.3磁偶极辐射场 101

4.4半波型天线的辐射 102

习题 105

第5章 电磁波的传播 107

5.1导电介质中的电磁波方程 107

5.1.1达朗贝尔方程式 107

5.1.2亥姆霍兹方程 108

5.1.3边值关系 109

5.2平面电磁波 110

5.3介质表面的反射和折射 113

5.3.1反射定律与折射定律 113

5.3.2菲涅耳公式 114

5.3.3菲涅耳公式的讨论 116

5.4导体表面的反射和折射 118

5.4.1穿透深度 118

5.4.2趋肤效应 119

5.5等离子体中的平面电磁波 122

5.5.1等离子体的等效介电常数 122

5.5.2平面波在等离子体中的传播特性 123

5.5.3电子等离子体波 124

习题 125

第6章 复杂介质中电磁波的传播 127

6.1电磁波的吸收 127

6.2电磁波的色散 128

6.2.1色散与群速度 128

6.2.2群速度与相速度的关系 129

6.3电磁波的散射 130

6.3.1散射截面与吸收截面 130

6.3.2瑞利散射 132

6.4电磁波的偏振 134

6.4.1偏振的椭圆表示 134

6.4.2偏振的Jones矢量表示 135

6.4.3偏振的Stockes参量表示 137

习题 138

第7章 波导和谐振腔 139

7.1传输线的演变 139

7.2矩形波导 140

7.2.1矩形波导中电磁波的通解 140

7.2.2横磁波 141

7.2.3横电波 143

7.2.4主波 144

7.3柱形波导 145

7.4光纤波导 147

7.5谐振腔 149

7.5.1矩形谐振腔 149

7.5.2柱形谐振腔 151

7.5.3 Fabry-Perot谐振腔 156

习题 159

附录 160

附录A矢量分析和运算▽ 160

1.微分算子▽的定义 160

2.含有▽算子算式的定义与性质 161

3.二重▽算子 162

4.包含▽算子的恒等式 163

附录B张量运算 164

1.并矢的导出及其表达式 164

2.并矢的运算规则 166

3.并矢的几点性质 167

附录C矢量积分定理 168

1.高斯散度定理 168

2.斯托克斯定理 168

3.平面格林定理 169

4.标量格林定理 169

5.矢量格林定理 170

6.并矢格林定理 170

7.其他积分定理 170

附录D拉普拉斯方程的通解 172

1.直角坐标系 172

2.柱坐标系 172

3.球坐标系 174

参考文献 176