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引言 1

第一章 电磁现象的普遍规律 5

1.1 电场和磁场 5

1.电荷与电场 5

2.静电场的微分方程 8

3.电流 电荷守恒定律 磁场 10

4.稳定电流磁场的微分方程 12

1.法拉第电磁感应定律 E的旋度方程的普遍形式 14

1.2 麦克斯韦方程组 14

2.麦克斯韦的位移电流假说 B的旋度方程的普遍形式 16

3.真空中的麦克斯韦方程组 17

4.洛伦兹力公式 19

1.3 介质的极化和磁化 20

1.介质中的电磁场 20

2.介质的极化 极化电荷 极化电流 21

3.介质的磁化 磁化电流 24

1.介质中的麦克斯韦方程组 28

1.4 介质中的麦克斯韦方程组 28

2.介质的电磁性质方程 30

1.5 电磁场的边值关系 31

1.场量的法向分量的边值关系 32

2.场量的切向分量的边值关系 34

1.6 电磁场的能量和能流 39

1.电磁场与带电体系的能量守恒和转换定律 39

2.电磁能量的传输 43

本章小结 46

思考题 49

习题 51

第二章 稳恒电磁场 55

2.1 静电场的标势及其微分方程 55

1.标势的微分方程 55

2.静电场的能量 62

2.2 稳恒电流磁场的矢势及其微分方程 64

1.磁场的矢势和规范变换 64

2.矢势的微分方程 66

3.磁场的能量 67

2.3 唯一性定理 电象法 68

1.唯一性定理 68

2.电象法 69

2.4 分离变量法 74

2.5 势的多极展开 82

1.电势的多极展开 82

2.小区域电荷体系与外电场的相互作用能 89

3.矢势的多极展开 92

4.磁偶极子与外磁场的相互作用 96

2.6 似稳电磁场 98

1.似稳电磁场 98

2.似稳电路方程 101

本章小结 104

思考题 109

习题 110

1.电磁波方程 119

第三章 电磁波的传播 119

3.1 均匀介质中的单色平面波 119

2.单色平面波在均匀介质中的传播 121

3.2 单色平面波在介质分界面上的反射和折射 129

1.反射定律和折射定律 129

2.菲涅耳公式 131

3.全反射 136

3.3 单色平面电磁波在导体中的传播 139

3.4 电磁波在波导管中的传播 146

3.5 信号的传递 154

1.非单色波的传播 相速度和群速度 154

2.频率范围和波矢范围 157

3.6 电磁波的衍射 160

本章小结 166

思考题 169

习题 170

1.电磁场的矢势和标势 174

第四章 电磁波的辐射 174

4.1 达朗伯方程 推迟势 174

2.规范变换和规范不变性 176

3.达朗伯方程的解——推迟势 179

4.2 电偶极辐射 180

1.振荡电偶极子的辐射 180

2.小区域内低速运动电荷体系的辐射 189

4.3 电磁场的动量 辐射压力 194

1.电磁场的动量密度和动量流密度 194

2.辐射压力 200

4.4 电磁场对带电粒子的反作用 203

1.电磁质量 203

2.辐射阻尼 206

4.5 电磁波的散射和吸收 209

1.自由电子对电磁波的散射 209

2.束缚电子对电磁波的散射 213

3.电磁波的吸收 214

本章小结 215

思考题 218

习题 218

第五章 狭义相对论原理 221

5.1 伽利略变换的困难 爱因斯坦相对性原理 221

1.伽利略变换及伽利略相对性原理 221

2.伽利略变换及其相对性原理的困难 223

3.爱因斯坦相对性原理 225

5.2 间隔 洛伦兹变换 227

1.间隔 228

2.洛伦兹变换 232

5.3 相对论的时空理论 237

1.同时的相对性 237

2.间隔的分类和事件的因果性 238

3.相对论的时空结构 242

5.4 长度的收缩和时钟的变慢 245

1.长度的收缩 245

2.时钟的变慢 247

5.5 速度的变换 光行差 252

1.速度的变换 252

2.速度方向的变换 光行差 256

5.6 相对论理论的四维形式 259

1.物理量在四维空间的变换 259

2.四维速度 263

5.7 多普勒效应 265

本章小结 268

思考题 270

习题 273

第六章 相对论力学与电动力学 276

6.1 相对论质点力学 276

1.粒子 276

2.四维动量 277

3.相对论运动方程 280

4.质能关系 285

5.能量-动量守恒定律 288

6.粒子的衰变与碰撞 289

6.2 相对论电动力学 295

1.四维电流与连续性方程的协变性 295

2.四维势矢量及势方程的协变性 297

3.电磁场张量 299

4.麦克斯韦方程组的协变形式 301

5.电磁场的变换 304

6.洛伦兹力公式的协变形式 311

本章小结 312

思考题 318

习题 319

附录 322

一、矢量公式 322

二、正交变换与张量 327

三、δ函数 332

四、单位制变换 334