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作者的话 1

第一章 麦克斯韦方程组 1

1.1 库仑定律 静电场的散度和旋度 1

1.2 安培定律 静磁场的散度和旋度 10

1.3 法拉第定律 17

1.4 麦克斯韦方程组和洛仑兹力 20

1.5 介质中的麦克斯韦方程组 电磁性质的本构关系 24

1.6 交界面上麦克斯韦方程组的形式 29

1.7 宏观麦克斯韦方程组的微观基础 32

1.8 麦克斯韦方程组的完备性 37

1.9 对偶场 40

1.10 磁单极的奇异势 42

习题 44

第二章 电磁场的守恒定律和对称性 47

2.1 电磁场的能量守恒和转化定律 47

2.2 电磁场的动量守恒定律 50

2.3 电磁场的角动量守恒定律 56

2.4 光子的自旋 59

2.5 介质中的电磁能量和动量守恒定律 61

2.6 规范不变性与磁单极的奇异弦 64

2.7 阿哈朗诺夫-玻姆(Aharonov-Bohm)效应 72

2.8 电荷的量子化 75

2.9 CPT反演不变性 79

习题 84

第三章 导体和电介质静电学 86

3.1 静电问题 86

3.2 导体静电学 88

3.3 导体系的能量、固有能和相互作用能 90

3.4 静电体系的稳定性问题 95

3.5 格林互易定理 96

3.6 导体表面所受的静电力 98

3.7 电介质静电学 101

3.8 极化率的微观模型 104

3.9 晶体电介质 107

3.10 介电常数增加的效应 109

3.11 混合物介电常数的立方根相加律 111

3.12 关于作用在介质上的静电力的讨论 114

习题 118

第四章 静电场边值问题的解法 120

4.1 唯一性定理 120

4.2 镜像法 121

4.3 特解法 131

4.4 保角映像法 142

4.5 格林函数法 146

4.6 多极矩法 159

4.7 多极矩同外场的相互作用 166

习题 168

第五章 静磁场 172

5.1 稳定电流分布的普遍定理 172

5.2 磁场的矢势方程和边界关系 177

5.3 静磁场的唯一性定理 178

5.4 二维问题 180

5.5 旋转对称的三维问题 183

5.6 磁偶极子 187

5.7 磁介质中的磁场 195

5.8 永久磁铁在介质中激发的磁场 201

5.9 介质磁化的半经典理论 202

5.10 铁磁介质的外斯理论 207

5.11 作用在磁介质上的静磁力 210

习题 210

第六章 似稳场 213

6.1 似稳条件 213

6.2 似稳场方程 场的扩散 215

6.3 线型导线中的电工学方程 216

6.4 导体表面层内的场分布 趋肤效应 218

6.5 反常趋肤效应 221

6.6 地球磁场的起源 225

习题 228

第七章 超导电动力学 229

7.1 超导体的电磁性质 229

7.2 伦敦方程 232

7.3 超导体中的电流分布 236

7.4 居间态 239

7.5 磁通俘获和磁通量子化 243

7.6 皮帕非定域理论 245

7.7 超导电性的介电常数模型 250

习题 254

8.1 电磁波在非导电介质中的传播 256

第八章 电磁波的传播 256

8.2 波的偏振和偏振失量 260

8.3 电磁波在导电介质中的传播 263

8.4 电磁波在等离子体中的传播 267

8.5 各向异性介质中的单色平面波的结构 271

8.6 电磁波在介质面上的反射和折射 275

8.7 全反射 280

8.8 电磁波在金属面上的反射和折射 284

8.9 电磁波在非均匀介质内的传播 289

8.10 介电常数的色散定律 295

8.11 介质的色散模型 298

8.12 群速度 302

习题 305

9.1 波导管中的场方程和边界条件 307

第九章 波导和谐振腔 307

9.2 矩型波导 311

9.3 圆柱型波导 316

9.4 波导中的能流和能量的损耗 318

9.5 多连通截面波导 323

9.6 谐振腔 328

9.7 谐振腔的品质因子和本征频率漂移 332

9.8 谐振腔频率的微调 336

习题 339

10.1 等离子体的基本特征 341

第十章 等离子体电动力学 341

10.2 基本方程和广义欧姆定律 344

10.3 磁场的冻结和扩散效应 351

10.4 E×B漂移和抗磁性漂移 354

10.5 无作用力磁场与丝状电流 356

10.6 箍缩效应 358

10.7 电磁流体的不稳定性 360

10.8 等旋定律 364

10.9 磁流体力学波和磁声波 366

10.10 等离子体振荡和电子等离子体波 371

10.11 等离子体的介电常数和朗道阻尼 375

习题 379

第十一章 狭义相对论和相对论电动力学 380

11.1 爱因斯坦的基本假定 380

11.2 洛仑兹空间和洛仑兹变换 385

11.3 相对论时空性质 389

11.4 物理规律协变性的数学形式 397

11.5 协变形式的麦克斯韦方程 402

11.6 对偶场张量 407

11.7 电磁场的变换公式 408

11.8 电磁场的不变量 412

11.9 电磁场的能量、动量和角动量的协变形式 414

11.10 介质中麦克斯韦方程的协变形式 418

11.11 相对论力学 422

习题 428

第十二章 电磁波的辐射 432

12.1 推迟势 432

12.2 多极辐射 436

12.3 多极辐射的对偶性 445

12.4 线型天线辐射 449

12.5 天线阵 452

12.6 李纳-维谢尔势 457

12.7 非相对论运动带电粒子的辐射 462

12.8 轫致辐射 463

12.9 带电粒子作圆周运动时的辐射 465

12.10 运动带电粒子辐射的频谱分析 468

12.11 切伦可夫辐射 473

12.12 跃迁辐射 481

12.13 辐射阻尼和辐射角动量损失 485

12.14 振子辐射谱线的自然宽度 488

习题 491

第十三章 电磁波的散射和衍射 494

13.1 自由电子对电磁波的散射(汤姆逊散射) 494

13.2 束缚电子对电磁波的散射 偶极求和规则 497

13.3 多电子体系对电磁波的散射 502

13.4 电磁波在宏观物体上的散射 504

13.5 玻恩近似法 508

13.6 光学定理 511

13.7 电磁波在晶体上的衍射 514

13.8 基尔霍夫衍射理论 516

13.9 夫琅和费衍射和菲涅耳衍射 520

13.10 超声波对电磁波的衍射 524

习题 528

第十四章 电磁体系的拉氏形式 530

14.1 作用量原理 530

14.2 电磁场中的带电粒子的拉格朗日函数和哈密顿函数 533

14.3 准确到二级的带电粒子系的拉格朗日函数 539

14.4 电磁场的拉格朗日函数 544

14.5 电磁场的哈密顿函数 550

14.6 电磁场的量子性 552

习题 555

第十五章 关于麦克斯韦理论的若干讨论 557

15.1 阿伯拉罕-洛仑兹模型 557

15.2 经典电动力学的适用界限 563

15.3 匀速运动电荷的电磁场的能量、动量的非协变性 567

15.4 彭加勒张力张量 570

15.5 改进麦克斯韦理论的尝试 572

15.6 光子的静质量 578

15.7 电动力学和电荷守恒定律 583

附录 587

一、矢量公式 587

二、并矢公式 588

三、曲线坐标中的矢量微分公式 589

四、单位制换算表 591

五、狄拉克δ函数与电荷分布 594

六、主值定理 596

七、勒让德球函数的常用公式 598

八、贝塞耳函数的常用公式 600

九、镜像法典型问题一览表 603

十、重要的物理常数表 607