绪论 1
第一章 数学基础 5
第一节 矢场分析 5
一、矢函数及其运算 5
二、方向导数与梯度 7
三、通量和散度 10
四、环量和旋度 14
五、格林定理 18
六、有关梯度、散度、旋度运算的其他公式 19
七、正交曲线坐标系 20
八、标势和矢势 27
第二节 数学物理方程和特殊函数 31
一、拉普拉斯方程 32
二、波动方程 37
三、赫姆霍兹方程 38
四、勒让德函数 41
五、贝塞尔函数 45
第三节 富氏变换和场的频率域分析方法 51
一、富氏变换 51
二、褶积 57
三、抽样和抽样定理 58
四、场的频率域分析原理 59
第四节 拉普拉斯变换 62
一、拉普拉斯变换 62
二、拉普拉斯变换的基本性质 63
习题一 65
一、原子的质量和大小 67
第一节 原子和原子核 67
第二章 核辐射场 67
二、原子的结构 68
三、同位素 68
四、原子核的组成 69
第二节 原子核的放射性衰变 71
一、放射性衰变及其规律 71
二、两种或多种放射性核素衰变规律 72
三、α衰变 73
四、β衰变 74
五、γ衰变 77
第三节 射线与物质的相互作用 78
一、带电重粒子(α粒子)与物质的相互作用 78
二、β射线与物质的相互作用 79
三、γ射线与物质的相互作用 81
第四节 核辐射场 84
一、γ场 84
(一)数学基础 84
(二)空中γ场的计算 88
(三)地面γ场 93
(四)井中γ场 96
二、射气场 101
(一)层状矿体射气场分布 102
(二)有限大小的球形矿体上非放射性浮土中的射气分布 104
三、核力场 105
四、X射线 107
(一)原子结构的有关量子学理论 107
(三)X射线的实质及其与物质的相互作用 108
(二)原子核外电子的能量特征与X射线 108
习题二 111
第三章 引力场 112
第一节 引力、引力场、引力场强 112
一、引力和引力场 112
二、引力场强度 112
第二节 引力位 115
一、引力场的涡旋特征 115
二、引力位 115
第三节 引力通量定理(场的聚散特征) 120
第四节 泊松方程 123
第五节 狄义赫利问题和诺依曼问题 128
一、泊松方程的积分形式 128
二、狄义赫利问题和诺依曼问题 130
三、半空间场 131
第六节 重力场 133
一、惯性力 134
二、重力 136
三、重力场强 136
四、重力位 137
五、重力位的高次导数 138
六、重力场的正常场及异常场 142
习题三 143
第四章 稳定电场 144
第一节 真空中的静电场 144
一、真空中静电场的基本性质 144
二、真空中静电场方程和边界条件 151
三、电偶极子的电场 157
第二节 电介质中的静电场 161
一、电介质的极化 161
二、电介质中的静电场方程及边界条件 163
第三节 静电场中的导体 172
第四节 唯一性定理 173
一、唯一性定理 174
二、泊松方程的积分形式 175
第五节 静电场的能量 176
一、电荷系的能量 176
二、静电场的能量 177
第六节 解静电场问题的基本方法 178
一、直接积分法 178
二、利用通量定理计算电场强度 179
三、解析法 180
四、电象法 185
五、格林函数法 190
第七节 稳恒电流场的基本性质 191
一、欧姆定律的微分形式 191
二、稳恒电流场的连续性方程 192
三、稳恒电流场的势场性 193
第八节 稳恒电流场方程和边界条件 193
一、稳恒电流场方程 193
二、界面上的积累电荷 194
三、稳恒电流场的边界条件 195
四、电流线的折射定理 196
五、稳恒电流场的唯一性定理 196
一、静电类比法 197
第九节 解稳恒电流场的基本方法 197
二、解析法 199
三、电象法 201
第十节 激发极化电流场 202
一、激发极化电流场的形成 202
二、激发极化总场方程和边界条件 202
三、激发极化电流场的计算方法 203
习题四 206
第五章 稳定磁场 209
第一节 真空中的稳定磁场 209
一、稳恒电流磁场的实验定律 209
二、真空中稳恒电流磁场的基本性质 211
三、计算真空中稳定电流磁场的基本方法 215
第二节 磁偶极子的磁场 216
一、闭合电流在远区的磁场 217
二、体分布的闭合电流之磁场 219
第三节 磁介质中的稳定磁场 220
一、磁介质的磁化 220
二、磁化强度和磁化电流 220
三、磁介质中的稳定磁场方程 221
四、磁感应强度和磁场强度的联系 222
五、磁介质中的磁矢势 222
六、磁介质中的毕奥-沙伐尔定律 223
七、介质中稳定磁场的边界条件 224
八、稳定磁场的能量 225
九、磁感应线的折射定律 231
第四节 铁磁介质的磁场 231
一、磁标势的提出 232
第五节 磁标势和等效磁荷 232
二、等效电荷 233
三、磁标势方程和边界条件 234
四、磁标势场和静电场的对比 235
五、闭合电流与等效磁偶层 236
六、磁矢势和磁标势两种计算方法的比较 237
七、退磁场和退磁系数 241
八、地球的磁场 241
第六节 引力势和磁标势 244
一、泊松公式 244
二、由引力场计算磁场 245
三、由磁场计算重力场 245
习题五 249
一、法拉第电磁感应定律 251
第六章 时变电磁场 251
第一节 麦克斯韦方程组 251
二、位移电流 252
三、麦克斯韦方程组 254
第二节 电磁场的能量 254
第三节 电磁波 257
一、电磁场的波动方程 257
二、电磁波在物质中的传播特性 259
三、波阻抗 261
第四节 瞬变电磁场的频谱及其衰减特性 262
一、脉冲的频谱 262
二、瞬变场的衰减特征 264
三、电场强度的切向分量在界面两侧连续 265
二、磁感应强度的法向分量在界面两侧连续 265
一、电位移矢量的法向分量在界面上的跃变 265
第五节 电磁场的边界条件 265
四、磁场强度切向分量在界面两侧的跃变 266
五、电流密度法向分量在界面上的跃变 266
第六节 电磁波在界面上的反射和折射 267
一、反射定律和折射定律 267
二、反射波及折射波的振幅和能量 269
第七节 电磁场的势 272
一、电磁场的矢势和标势 272
二、洛仑兹规范变换下矢势和标势的微分方程 272
三、电场的矢势 274
四、时变电磁场中矢势和标势的边界条件 275
五、赫兹矢势 277
六、推迟势和似稳场 278
第八节 电磁场的唯一性定理 287
习题六 289
第七章 弹性波场 290
第一节 弹性体中应力、应变及弹性常数 290
一、应力 290
二、应变(胁变) 291
三、应力与应变的关系 291
四、弹性常数(弹性模量) 292
第二节 弹性体中的运动方程 293
第三节 弹性波动方程 296
第四节 波动方程的解 297
一、平面波的解 298
第五节 弹性介质中的边界条件 299
二、球面波的解 299
第六节 弹性波的反射、透射、绕射 302
第七节 弹性面波 307
第八节 弹性波的吸收 312
习题七 314
第八章 热力场 315
第一节 热力学的有关定律 315
第二节 引力场中的绝热平衡 320
第三节 热传导方程 321
一、一维问题 321
二、球层问题 324
第四节 热辐射方程 324
第五节 热对流 325
第六节 地球的内热 326
习题八 329
参考文献 330
附录一 关于磁-电类比法和磁镜象法 331
附录二 关于电磁波横波性的证明 334
附录三 关于SI制，CGSE制，CGSM制和高斯单位制 335
附录四 矢量运算基本公式 337
附录五 核辐射场的主要公式 339
附录六 引力场的主要公式 342
附录七 SI制及其他单位制中电磁学主要公式对照表 343
附录八 弹性波场的主要公式 352
附录九 热力场的基本公式 354
附录十 常用物理常数和常见物理量的单位名称及单位符号 355
附录十一 核辐射场的几个附表 357