Thursday, September 4, 2014

只有对原点不对称的电荷分布才有电偶极矩 格林函数常被称为“传播子”。这一点由本节也可看出:通过区域V内的单位点电荷产生的电势,可求V内任意电荷分布产生的势。

格林函数可求出任意电荷分布所产生的电势

格林函数常被称为“传播子”。这一点由本节也可看出:通过区域V内的单位点电荷产生的电势,可求V内任意电荷分布产生的势。
 
 
 
 
渤海大学物理系
《电动力学》教学大纲
一、课程性质和学习目的
本课程是高等师范院校物理教育专业的基础理论课。是理论性较强、应用数学工具较多的课程。学习本课程的目的是使学生掌握电磁运动的基本规律,深刻理解电磁场的性质,掌握狭义相对论的时空观及有关的基本理论,获得在本课程领域内分析和处理一些最基本的问题的初步能力,为学习后续课程和独立解决实际工作中的有关问题打下必要的基础。
二、内容及课时分配
引言     矢量分析                    4+2
     第一章  电磁现象的普遍规律             10+2
1、电荷和电场
  库仑定律 高斯定理和电场的散度  静电场的旋度
2、电流和磁场
   电荷守恒定律  毕奥——萨伐尔定律  磁场的环量和旋度   磁场的散度
3、麦克斯韦方程组
电磁感应定律  位移电流 麦克斯韦方程组 洛仑兹力公式
4、介质的电磁性质
介质的一般性质  介质的极化  介质的磁化 介质中的麦克斯韦方程组
5、电磁场的边值关系
法向分量的跃变  切向分量的跃变 
6、电磁场的能量和能流
能量密度和能流密度  能量守恒定律  电磁能量的传输
第二章   静电场                       10+2
1、静电场的标势及其微分方程
  静电场的标势   静电场的微分方程和边值关系  静电场的能量
2、唯一性定理
唯一性定理  有导体时的唯一性定理
3、拉普拉斯方程  分离变量法
拉普拉斯方程的分离变量  勒让德方程   勒让德多项式的正交性
轴对称情况下拉普拉斯方程的普遍解
4、镜象法
5、格林函数
点电荷密度的δ函数表示 格林函数 格林公式和边值问题的普遍解
6、电多极矩
电势的多极展开  电多极矩 电荷体系与外电场的相互作用能
  第三章  静磁场                             4
1、矢势及其微分方程
矢势  矢势的微分方程  边值关系  静磁场的能量
2、磁标势
引入磁标势的条件  磁标势的微分方程
3、磁多极矩
矢势的多极展开  磁偶极矩   小区域内电流分布与外磁场的相互作用能
4、阿哈罗诺夫——玻姆效应
 
第四章   电磁波的传播                        10+1
1、平面电磁波
波动方程  时谐电磁波 平面电磁波  电磁波的能量和能流
2、电磁波在介质界面上的反射和折射
  反射和折射定律  振幅关系  全反射
3、有导体存在时电磁波的传播
  导体内的自由电荷分布 导体内的电磁波 
趋肤效应和穿透深度  导体表面上的反射
4、谐振腔
有界空间的电磁波 理想导体的边界条件 谐振腔
5、波导
高频电磁能量的传输  矩形波导中的电磁波  截止频率
6、等离子体
   等离子体的准电中性和屏蔽库仑场  等离子体振荡 电磁波在等离子体中的传播
第五章  电磁波的辐射                        8+1
1、电磁场的矢势和标势
  矢势和标势  规范变换  达朗贝尔方程
2、推迟势
3、电偶极辐射 
计算辐射场的一般公式  矢势的展开式 偶极辐射
4、电磁波的衍射
5、电磁场的动量
并矢和张量  有电磁场时的动量守恒定律  动量密度和动量流密度
第六章  狭义相对论                         12+2
1、相对论的实验基础
相对论产生的历史背景  相对论的实验基础
2、相对论的基本原理,洛仑兹变换
相对论的基本原理  间隔不变性  洛仑兹变换
3、相对论的时空理论
相对论的时空结构  因果律和相互作用的最大传播速度    同时的相对性
运动时钟延缓  运动尺度缩短  速度变换公式      瞬时惯性系及加速度的变换
4、相对论理论的四维形式
三维空间中的正交变换   物理量按空间变换性质的分类
洛仑兹变换的四维形式  四维协变量 物理规律的协变性
5、相对论电动力学
四维电流密度矢量   四维势矢量  电磁场张量
6、相对论力学
  能量——动量四维矢量  质能关系 相对论力学方程
总结                                       2
总学时72(机动2)
三、教材和参考书
教材:       郭硕鸿       《电动力学》
参考书:    (美)杰克逊《经典电动力学》
曹昌祺     《电动力学》
阚仲元    《电动力学》
 

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