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目录 1

第一章 电磁理论基础 1

§1.1 麦克斯韦方程组 1

§1.2 物质方程（组成关系） 2

§1.3 麦克斯韦方程组的积分形式和边界条件 5

§1.4 麦克斯韦方程组的复数形式 8

§1.5 波动方程 9

§1.6 直角坐标中的标量波函数——平面波 10

§1.7 导电媒质中的平面波 19

一、在良好介质中的平面波 20

二、在良导体中的平面波 20

§1.8 能量守恒，坡印亭定理 21

§1.9 平面波的极化 25

§1.10 电磁波在平面分界面上的反射和透射 28

一、不同介质分界面上的垂直极化波 30

二、不同介质分界面上的平行极化波 31

四、理想介质和理想导体分界面上的平行极化波 33

三、理想介质和理想导体分界面上的垂直极化波 33

§1.11 磁荷与磁流，二重性（对偶性） 34

§1.12 电磁位函数 36

一、矢量磁位和标量电位 37

二、矢量电位和标量磁位 39

三、赫兹矢量 40

§1.13 圆柱坐标中的标量波函数 42

§1.14 球面坐标中的标量波函数 47

§1.15 矢量波函数 51

习题 57

参考资料 63

第二章 线性场的格林函数 64

§2.1 迪拉克（Dirac）δ函数 64

§2.2 1/R的梯度及拉普拉斯运算 65

§2.3 格林定理 67

§2.4 唯一性定理 69

§2.5 格林函数 70

§2.6 镜象法 72

§2.7 格林函数的直接解法 77

§2.8 直角坐标中标量波动方程的格林函数 81

§2.9 圆柱坐标中标量波动方程的格林函数，等效原理 84

§2.10 球面坐标中标量波动方程的格林函数 88

§2.11 并矢函数 90

§2.12 自由空间中的并矢格林函数 92

§2.13 互易定理 95

习题 96

参考资料 97

§3.1 等离子体及张量电容率 98

第三章 各向异性媒质中的电磁波 98

§3.2 在磁化等离子体中的平面波 101

一、纵向传播的波（θ＝0） 102

二、横向传播的波（θ＝π/2） 105

§3.3 铁氧体及张量导磁率 107

§3.4 有损耗铁氧体 110

§3.5 在磁化铁氧体中的平面波 115

一、纵向传播的波（θ＝0） 116

二、横向传播的波（θ＝n/2） 117

§3.6 经过介质-等离子体分界面的平面波 119

习题 120

参考资料 121

第四章 电磁波的辐射、散射和衍射 122

§4.1 滞后位 122

§4.2 辐射矢量 123

§4.3 电偶极辐射 125

§4.4 磁偶极辐射和电四极辐射 132

§4.5 半波天线 136

§4.6 行波天线 139

§4.7 汤姆逊（Thomson）散射与瑞利（Rayleigh）散射 141

§4.8 圆柱的散射 148

§4.9 球的散射 152

§4.10 标量衍射理论 160

§4.11 基尔霍夫积分公式的矢量等效式 164

§4.12 夫琅和费（Fraunhofer）衍射 165

§4.13 圆孔衍射 167

§4.14 矩形孔衍射和狭缝衍射 170

§4.15 菲涅耳（Fresnel）衍射 171

§4.16 小孔衍射 172

§4.17 巴俾涅（Babinet）原理 181

习题 182

参考资料 184

第五章 波导 185

§5.1 柱形波导中的场关系 185

§5.2 波的速度 189

§5.3 波长、波导波长和截止波长 191

§5.4 横电磁波 192

§5.5 二维格林恒等式 193

§5.6 波型的正交性 194

§5.7 规则波导的一般解 196

§5.8 传输线方程的简正波型解 203

§5.9 波导波型的传播特性 204

§5.10 波导波型场 206

§5.11 波导中的功率和能量 207

§5.12 非理想波导的传输线方程 210

§5.13 波导中的衰减 213

§5.14 矩形波导 222

§5.15 矩形波导中波型的衰减 229

§5.16 圆波导 231

§5.17 同轴波导 238

§5.18 圆介质波导 243

习题 250

参考资料 252

第六章 谐振腔 253

§6.1 场分析 253

§6.2 波导谐振腔 256

§6.3 矩形谐振腔 257

§6.4 圆柱形谐振腔 261

§6.5 球形谐振腔 266

§6.6 谐振腔的激励 272

§6.7 谐振腔的微扰 279

习题 283

参考资料 284

第七章 波导中的不连续性 285

§7.1 场分量匹配法 285

一、矩形波导阶梯 286

二、电感性圆栓 296

三、电容性栓 299

§7.2 准静场法 303

一、波导阶梯 303

二、电感性窗口 306

三、电感性导片 311

四、电容性窗口 320

五、电容性导片 323

一、电容性窗口 327

§7.3 变分法 327

二、电感性窗口 332

三、加载介质板矩形波导 334

§7.4 威纳-霍普夫法 342

§7.5 微扰法 356

§7.6 耦合波理论 360

一、锥形波导 367

二、定向耦合器 372

习题 373

参考资料 375

第八章 数值方法 376

§8.1 有限差分法 377

一、差商与微商 377

二、网格及差分方程的形成 378

三、场问题变成联立方程组 380

四、线性差分方程组的解法 382

五、用逐步过弛豫法（SOR法）求解任意截面波导中的场 388

一、基本概念及解题步骤 401

§8.2 有限元素法 401

二、求解波导中的二维场 403

三、求解波导中的三维场 415

§8.3 矩量法 417

一、基本概念及解题过程 417

二、近似方法 420

三、计算举例 422

习题 430

参考资料 431