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第1章 电磁现象的普遍规律 1

§1.1 麦克斯韦方程组 2

1.1.1 真空中的麦克斯韦方程组 2

1.1.2 介质中的麦克斯韦方程组 6

§1.2 由毕奥-萨伐尔定律证明磁场的散度和旋度公式 9

1.2.1 毕奥-萨伐尔定律 9

1.2.2 稳恒磁场的散度和旋度 11

1.2.3 用毕奥-萨伐尔定律证明磁场的散度和旋度公式 11

§1.3 电磁场的边界条件 12

1.3.1 法向分量的跃变 13

1.3.2 切向分量的跃变 14

1.3.3 常用边值关系 15

§1.4 电磁场的能量和能流 16

1.4.1 场和电荷系统能量守恒定律的一般形式 17

1.4.2 电磁场能量密度和能流密度矢量的表示式 18

1.4.3 电磁场能量的传输 19

习题 21

第2章 静电场和稳恒电磁场 24

§2.1 静电场和静电势 24

2.1.1 普通物理已学过的内容 24

2.1.2 静电场的基本方程 26

2.1.3 静电场的标势 26

2.1.4 标势的微分方程和边值关系 27

2.1.5 静电场的能量 28

§2.2 惟一性定理 30

2.2.1 没有导体时的惟一性定理 30

2.2.2 有导体存在时的惟一性定理 32

§2.3 几种常规解法 36

2.3.1 拉普拉斯方程的分离变量法 37

2.3.2 特解法 41

2.3.3 电像法 44

§2.4 格林（Green）函数法 52

2.4.1 静电边值问题的分类 52

2.4.2 格林公式 53

2.4.3 第一类边值问题的格林函数法 53

2.4.4 第二类边值问题的格林函数法 55

§2.5 稳恒电流磁场 矢势 59

2.5.1 磁场的矢势 60

2.5.2 矢势的微分方程及边值关系 61

2.5.3 求解矢势A 63

2.5.4 用矢势表示的磁场能量 68

§2.6 磁标势 69

2.6.1 磁标势φm的引入条件 69

2.6.2 磁标势的方程和边值关系 70

§2.7 多极展开法 75

2.7.1 电多极矩，多极势 76

2.7.2 磁多极矩 83

§2.8 超导电性 86

2.8.1 超导体的基本性质 86

2.8.2 超导电动力学 92

习题 96

第3章 电磁波的传播 101

§3.1 平面电磁波 101

3.1.1 波方程 101

3.1.2 平面电磁波 104

3.1.3 平面波的能量和能流 108

§3.2 电磁波在介质界面上的反射和折射 111

3.2.1 反射和折射定律 112

3.2.2 菲涅耳（Fresnel）公式 振幅关系 113

3.2.3 全内反射 118

3.3.1 导体内电磁波的波方程 122

§3.3 导电介质中的电磁波 122

3.3.2 趋肤效应和穿透深度 128

3.3.3 导体中的磁场 129

3.3.4 导体表面上的反射系数 130

§3.4 电离层等离子体对电磁波传播的影响 132

3.4.1 等离子体简介 132

3.4.2 电离层等离子体的电磁性质 133

§3.5 谐振腔和波导管 138

3.5.1 谐振腔 139

3.5.2 波导管 144

3.5.3 相速度与群速度 151

习题 153

第4章 电磁波的辐射 155

§4.1 电磁场的矢势和标势 155

4.1.1 用势描述电磁场 155

4.1.2 规范变换和规范不变性 156

4.1.3 A和φ满足的方程 157

§4.2 推迟势 158

§4.3 谐振荡电流的辐射 161

4.3.1 定态辐射 161

4.3.2 矢势的展开 162

4.3.3 电偶极辐射 164

4.3.4 短天线辐射 168

§4.4 磁偶极辐射和电四极辐射 170

4.4.1 小区域电流系统多极势的高次项 170

4.4.2 磁偶极辐射 171

4.4.3 电四极辐射 174

§4.5 天线辐射 176

4.5.1 半波天线 176

4.5.2 天线阵 179

4.6.1 电磁场动量守恒定律 183

§4.6 电磁场动量 183

4.6.2 电磁场动量和动量流密度 185

4.6.3 辐射压力 187

习题 189

第5章 狭义相对论 192

§5.1 相对论时空 195

5.1.1 洛伦兹变换 195

5.1.2 相对论时空结构 198

5.1.3 洛伦兹变换的直接结果 204

5.1.4 时钟佯谬 213

5.1.5 运动尺度缩短 214

5.1.6 速度变换公式 217

§5.2 四维时空（闵可夫斯基空间）的表示 218

5.2.1 三维坐标架的旋转变换 218

5.2.2 闵可夫斯基空间的洛伦兹变换 220

5.2.3 物理量在闵可夫斯基空间的分类 221

5.2.4 物理规律协变性的数学表示 223

§5.3 相对论力学 223

5.3.1 四维动量能量矢量（四动量） 224

5.3.2 力学规律的协变形式 234

5.3.3 电磁场中带电粒子的拉格朗日函数 235

§5.4 相对论电动力学 238

5.4.1 四维空间的微分运算 238

5.4.2 四电流及电荷守恒的协变方程 239

5.4.3 电磁场张量和麦氏方程的协变形式 241

习题 248

附录1 矢量分析 251

附录2 国际单位制和高斯单位制中主要公式对照表 256

附录3 有关物理常数 258

附录4 国际单位制中量的名称、单位和符号 259