电动力学
《电动力学》公式推导荟萃

1. 电磁场能量守恒定律的推导应用麦克斯韦方程组⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂+=⨯∇=⋅∇∂∂-=⨯∇=⋅∇t DJ H B tBE D 0ρ和洛仑兹力公式B v E f ⨯+=ρρ及v Jρ=,结合公式E H H E H E ⋅⨯∇-⋅⨯∇=⨯⋅∇)()()(可给出电磁场对电荷系统所做的功率密度为E v v B v E v f ⋅=⋅⨯+=⋅ρρρ)(EtD HE J⋅∂∂-⨯∇=⋅=)( Et D E H ⋅∂∂-⋅⨯∇=)( []Et D H E H E⋅∂∂-⋅⨯∇+⨯⋅∇-=)()( Et D H t B H E⋅∂∂-⋅∂∂-⨯⋅-∇=)(令H E S⨯=H t B E t D t w ⋅∂∂+⋅∂∂=∂∂对应的积分形式为注释:对于各向同性线性介质,H B E D με==,,由H t B E t D t w⋅∂∂+⋅∂∂=∂∂给出能量密度为)(21B H D E w ⋅+⋅=而H E S⨯=为能流密度矢量,或称为坡印亭(Poynting )矢量。
************************************************练习:将积分形式的麦克斯韦方程组分别应用于介质分界面两侧,试由两个高斯定理导出法向边值关系、两个安培定理导出切向边值关系。
2. 静电势ϕ满足泊松方程的推导对于各向同性线性介质,将E D ε=,ϕ-∇=E代入f D ρ=⋅∇ 得f E E E ρϕεϕεεεε=∇-∇⋅-∇=⋅∇+⋅∇=⋅∇2)(即ερϕεεϕf -=∇⋅∇+∇12对于均匀介质, 有0=∇ε此即为静电势ϕ满足的泊松(poisson )方程,其中f ρ为自由电荷体密度。
注释:当0=∇ε,或E⊥∇ε时,均有0=∇⋅∇ϕε,ϕ仍满足泊松方程。
3. 静电场能量公式的推导在线性介质中,电场总能量为⎰∞⋅=dVD E W 21 对于静电场,利用ρϕ=⋅∇-∇=D E,给出ρϕϕϕϕϕ+⋅-∇=⋅∇-⋅∇-=⋅-∇=⋅)(])([D D D D D E所以⎰⎰⎰⎰⎰∞∞∞∞∞+⋅-=+⋅∇-=⋅dV s d D dV dV D dV D E ρϕϕρϕϕ)( 又=⋅⎰∞s d D ϕ,故注释:(1)电场能量分布于空间电场中。
物理学中的电动力学

物理学中的电动力学电动力学是物理学中研究电荷、电场和电流之间相互作用的分支学科。
它的研究对象包括电场的产生和性质、电荷的运动、电磁波的传播等。
电动力学的发展对现代科学和技术的进步起到了重要的推动作用。
一、电场的产生和性质电场是电荷周围的一种物理场,它可以通过电荷的排斥或吸引作用来描述。
电场的产生与电荷的分布有关,当电荷分布不均匀时,电场也会随之变化。
电场的强度可以用电场强度来表示,它是描述单位正电荷所受到的电场力的大小。
电场强度的方向与电场力的方向相同。
电场具有一些特性,例如电场是矢量场,它具有大小和方向;电场强度在空间中的分布是连续的;电场的叠加原理可以用来计算多个电荷产生的电场。
二、电荷的运动电荷的运动是电动力学中一个重要的研究内容。
当电荷在电场中受到力的作用时,它会发生运动。
电荷的运动可以分为两种情况:自由电荷的运动和束缚电荷的运动。
自由电荷是指没有受到束缚的电荷,它们可以在电场中自由移动。
束缚电荷是指受到束缚的电荷,它们只能在特定的物质中运动。
电流就是自由电荷的运动形式之一,它是电荷的流动。
电流的大小和方向可以用电流强度来描述,它表示单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电流的方向是正电荷流动的方向。
根据电流的性质,可以将电流分为直流和交流。
三、电磁波的传播电磁波是电动力学的重要研究对象之一。
它是由电场和磁场相互耦合产生的一种波动现象。
电磁波的传播速度是光速,它在真空中的数值约为3×10^8米/秒。
电磁波可以分为不同的频率和波长,从无线电波到γ射线,它们在电磁谱中占据不同的位置。
电磁波的频率和波长之间存在着反比关系,频率越高,波长越短。
电磁波在空间中的传播是以波动的形式进行的,它具有传播方向和传播速度。
电磁波的传播可以通过波动方程来描述,它是电场和磁场的波动方程的联立形式。
四、电动力学的应用电动力学的研究成果在现代科学和技术中得到了广泛的应用。
例如,电动力学的理论为电力工程的发展提供了基础,电动力学的研究成果也被应用于电子技术、通信技术和计算机技术等领域。
电动力学中的麦克斯韦方程组

电动力学中的麦克斯韦方程组电动力学是物理学中的一个重要分支,研究的是电荷和电荷之间的相互作用以及电场和磁场的生成与传播。
其中,麦克斯韦方程组是电动力学的基石,描述了电磁现象的数学表达式。
麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律的修正。
这四个方程揭示了电荷与电场、电流与磁场之间的关系,并且提供了电磁场的生成和传播规律。
首先,我们来看高斯定律,它描述了电荷与电场之间的关系。
高斯定律可以表述为:电场的散度与电荷密度成正比。
简单来说,当电荷分布在某一空间区域内时,该区域内的电场强度将与电荷量有关,电荷越大,电场越强。
高斯定律的数学表达式为:∮S E·dS = Q/ε0其中,S代表一个封闭曲面,E代表电场强度,dS是曲面S上的一个矢量面元,Q是该曲面内的电荷总量,ε0是真空介电常数。
接下来,我们来看法拉第电磁感应定律。
该定律描述了磁场的变化与电场的产生之间的关系。
法拉第电磁感应定律可以表述为:电场的闭合线积分与磁场的变化速率成负比例。
简单来说,当磁场发生变化时,在该变化区域内会产生电场。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为:∮C E·dl = - d(∫B·dS)/dt其中,C代表一个闭合回路,E代表电场强度,dl是回路C上的一个矢量微元,B代表磁感应强度,dS是回路C所围成的面元,t表示时间。
接着,我们来看安培环路定律,它描述了电流与磁场之间的关系。
安培环路定律可以表述为:磁场的环路积分与通过该环路的电流成正比。
简单来说,当电流通过一根导线时,周围会产生磁场,而安培环路定律描述了磁场的大小与电流有关。
安培环路定律的数学表达式为:∮C B·dl = μ0(∫J·dS + ε0 d(∫E·dS)/dt)其中,C代表一个闭合回路,B代表磁感应强度,dl是回路C上的一个矢量微元,J代表电流密度,dS是回路C所围成的面元,μ0是真空磁导率。
电动力学课程思政

电动力学课程思政
电动力学作为物理学中的一门重要课程,不仅仅是为了培养学生对电磁现象的深刻理解和应用能力,更重要的是在教学过程中注入思想政治教育的元素。
电动力学课程的思政教育目标是通过学习电磁理论,培养学生的爱国主义情怀、社会责任感和创新精神,并将其融入到日常学习和生活中。
首先,在电动力学课程中,教师可以通过讲解电磁波的产生和传播原理,引导学生思考科技创新对国家发展和人民生活的积极影响。
例如,学生可以了解到电磁波在通信、医疗和导航等领域的广泛应用,从而认识到科学技术的重要性和对社会进步的贡献。
在此基础上,教师可以引导学生对国家在科技创新方面的努力和成就表示赞赏,激发他们的爱国情感。
其次,电动力学课程还可以通过学习电场和磁场的相互作用,培养学生的社会责任感。
在电磁学的背景下,教师可以引导学生思考电磁辐射对人类健康和环境的影响,以及如何通过科学方法和技术手段减少其对人类的危害。
通过这样的教学,学生不仅能够认识到自己作为科技人才应该承担的社会责任,还能够培养环保意识和对人类福祉的关注。
最后,电动力学课程还可以通过电磁感应和电磁波的教学内容,激发
学生的创新精神。
教师可以介绍一些电磁现象的应用案例,如电磁感应用于发电、电磁波用于无线通信等。
这些案例不仅能够激发学生对知识的兴趣,也能够培养他们的创造力和实践能力。
通过实验和设计,学生可以动手实践,提升自己的创新能力,并将所学的电磁理论应用到实际问题的解决中。
综上所述,电动力学课程思政教育的目标是通过培养学生的爱国主义情怀、社会责任感和创新精神,使他们在学习电磁学的过程中不仅仅掌握知识,更能够将所学知识运用到实际生活中,为国家和人民的发展做出贡献。
电动力学第三版pdf

电动力学第三版pdf
电动力学第三版是将电动力学相关理论与应用实践相结合的一部
权威性的综合性专著。
书中分为四大部分,共13章,分别介绍了定常
电动力学、非定常电动力学、无穷连接电动机及应用以及新发展等内容。
第一部分概述了电动力学的基本概念和定义,主要包括电磁学、
磁扰研究、磁电回路的基本概念、变矩电机的动态参数计算、有源电
路的集总电子元器件以及激励系统与其功率因数及电尽头电路等知识。
第二部分主要讨论电动力学中非定常现象的原理及建模,主要内
容包括电磁输运、非定常振荡、非定常分析及控制等。
第三部分提出无穷非标准连接的电动力学模拟方法,主要包括感
应式电动机、永磁电动机、交流传动及新型电机发电机的特性、参数
及数字模拟。
第四部分是有关电动力学的应用和新发展,它介绍了电励力发动
机的范例以及应用场合等。
同时,书中也讨论了相关新发展话题,如
永磁驱动电机、智能电势研究等。
电动力学复习题库

一、单项选择题1.学习电动力学课程的主要目的有下面的几条,其中错误的是(D) A.把握电磁场的基本规律,深入对电磁场性质和时空概念的理解B.获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步力量,为以后解决实际问题打下基础C.更深刻领悟电磁场的物质性,深入辩证唯物主义的世界观D.物理理论是否定之否定,没有肯定的真理,世界是不行知的 2.V∙(A×B)=(C ) A.A∙(V×B)+B∙(V×A) B.A(VxB)-B(VxA) C.B∙(V×A)-A∙(V×B) D.(V∙A)×B3.下列不是恒等式的为(CA.V×=OB.V∙V×/=0C.V ∖7φ=QD.V ∖7φ=V 2φ 4.设-=J(X 一f)2+(y-y ,)2+(z 一z ,)2为源点到场点的距离,「的方向规定为从源点指向场点,则(B)o B.Vr=- C.V7=0D.Vr=-5.若所为常矢量,矢量H=卑K 标量8=等,则除R=O 点外,Z 与。
应满意关系(A) A.V×A=V φB.V×A=-VφC.A=VφD.以上都不对6. 设区域V 内给定自由电荷分布夕(X),S 为P 的边界,欲使V 的电场唯一确定,则需要给定(A )。
A.0∣s 或?ISB.OlSC 后的切向重量D.以上都不对7. 设区域V 内给定自由电荷分布P(X),在V 的边界S 上给定电势时$或电势的法向导数器,则V 内 的电场(A) A.唯一确定B.可以确定但不唯一C.不能确定D.以上都不对8. 导体的静电平衡条件归结为以下几条,其中错误的是(C) A.导体内部不带电,电荷只能分布于导体表面 B.导体内部电场为零 C.导体表面电场线沿切线方向D.整个导体的电势相等9. 一个处于元'点上的单位点电荷所激发的电势族(五)满意方程(C) A.V 2ι∕∕(x)=0C.^72ψ(x)= ------------ δ{x -x ,)⅞10 .对于匀称带电的球体,有(C)OA.电偶极矩不为零,电四极矩也不为零 C.电偶极矩为零,电四极矩也为零11 .对于匀称带电的长形旋转椭球体,有(BA.电偶极矩不为零,电四极矩也不为零C.电偶极矩为零,电四极矩也为零12 .对于匀称带电的立方体,则(C)A.Vr = OB.V 2ι∕∕(x) =-1 / D. V 2ψ(x) = --δ(x ,) εoB.电偶极矩为零,电四极矩不为零 D.电偶极矩不为零,电四极矩为零B.电偶极矩为零,电四极矩不为零 D.电偶极矩不为零,电四极矩为零A.电偶极矩不为零,电四极矩为零 C.电偶极矩为零,电四极矩也为零 13 .电四极矩有几个独立重量?(C )A.9个B.6个C.5个14 .平面电磁波的特性描述如下:电磁波为横波,后和月都与传播方向垂直后和后相互垂直,后X 月沿波矢E 方向 □卢和方同相,振幅比为V 以上3条描述正确的个数为(D ) A.O 个B.1个C.2个15 .关于全反射下列说法正确的是(D )。
电动力学边界条件方向

电动力学边界条件方向一、电动力学边界条件的概念电动力学边界条件是指在电场和磁场的传播过程中,两个介质的交界处所满足的物理条件。
它是解决电磁波在介质传播过程中的重要基础。
二、电场边界条件1. 介电常数相等时的边界条件在两个介电常数相等的介质之间,由于介质内部具有相同的物理性质,因此不存在表面电荷分布,可以得到以下边界条件:(1)电位移法向分量相等:D_1n=D_2n(2)电场切向分量相等:E_1t=E_2t2. 介电常数不相等时的边界条件当两个介质具有不同的介电常数时,在交界面上会出现表面极化荷。
此时,应该满足以下边界条件:(1)法向成分D_n连续:D_{1n}=D_{2n}(2)切向成分E_t连续:E_{1t}=E_{2t}(3)法向成分与切向成分之比为两个媒质的比值:\frac{E_{1n}}{E_{2n}}=\frac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}三、磁场边界条件1. 磁场法向分量连续磁场在交界面上的法向分量必须连续,即H_{1n}=H_{2n} 2. 磁通量连续磁通量在交界面上必须连续,即B_{1n}=B_{2n}3. 磁场切向分量之比为两个媒质的比值磁场在交界面上的切向分量之比为两个媒质的比值,即\frac{H_{1t}}{H_{2t}}=\frac{\mu_1}{\mu_2}四、总结电动力学边界条件是解决电磁波在介质传播过程中的重要基础。
在介电常数相等时,只需要满足电位移法向分量相等和电场切向分量相等。
而当介电常数不相等时,则需要满足法向成分D_n连续、切向成分E_t连续和法向成分与切向成分之比为两个媒质的比值。
对于磁场边界条件,则需要满足磁场法向分量连续、磁通量连续和磁场切向分量之比为两个媒质的比值。
这些条件可以帮助我们更好地理解电磁波在介质传播过程中的物理规律。
jackson电动力学中译

Jackson电动力学中译什么是Jackson电动力学?Jackson电动力学是一种电动力学理论,由美国物理学家John David Jackson于1962年首次提出。
它是电动力学中的一种数学框架,用于描述电磁场和电荷之间的相互作用。
电动力学的基本原理电动力学是研究电荷和电磁场之间相互作用的物理学分支。
它基于两个基本原理:库仑定律和法拉第电磁感应定律。
库仑定律库仑定律描述了两个电荷之间的力的作用。
根据库仑定律,两个电荷之间的力与它们之间的距离成反比,与它们的电荷量成正比。
这个定律可以用以下公式表示:F=k⋅q1⋅q2r2其中,F代表力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的电荷量,r是它们之间的距离。
法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场和电荷之间的相互作用。
根据这个定律,当一个导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生感应电动势。
这个定律可以用以下公式表示:ε=−dΦdt其中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,t代表时间。
Jackson电动力学的特点Jackson电动力学是一种非常全面和深入的电动力学理论。
它建立在Maxwell方程组的基础上,通过数学推导和分析,提供了电磁场和电荷之间相互作用的详细描述。
Jackson电动力学的特点包括:1.数学严谨性:Jackson电动力学使用了严格的数学方法,包括向量分析、张量分析和分布函数等,以确保推导和计算的准确性和一致性。
2.完整性:Jackson电动力学涵盖了电磁场和电荷的各个方面,包括静电场、恒定电流、电磁波等。
它提供了一个完整的框架,用于描述和解释各种电动力学现象。
3.应用广泛性:Jackson电动力学不仅适用于理论研究,也可以应用于实际问题的解决。
它为电磁场和电荷的相互作用提供了数学工具和方法,可以用于解决各种工程和物理学问题。
4.深入理解:Jackson电动力学通过推导和分析,深入理解了电磁场和电荷之间的相互作用机制。
它提供了对电动力学现象的深入理解,为进一步研究和应用奠定了基础。
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《电动力学》课程教学大纲课程英文名称:Electrodynamics课程编号:0312033002课程计划学时:48学分:3课程简介:电动力学的研究对象是电磁场的基本属性, 它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用,本课程在电磁学的基础上系统阐述电磁场的基本理论。
另外,本课程还系统地阐述狭义相对论的重要内容,而相对论是现代物理学的重要基础,它与量子论一起对物理学的发展影响深刻,是二十世纪科学与技术飞速发展的基础。
本课程是材料物理专业本科的重要专业基础课。
电动力学是物理类有关各专业的一门基础理论课。
学电动力学的目的:(1)是使学生系统地掌握电磁运动的基本概念和基本规律,加深对电磁场性质的理解;(2)是使学生获得分析和处理一些问题的基本方法和解决问题的能力,提高逻辑推理和插象思维的能力,为后继课程的学习和独立解决实际问题打下必要的理论基础。
在教学过程中,使用启发式教学,尽量多介绍与该课程相关的前沿科技动态,充分调动和发挥学生的主动性和创新性;提倡学生自学,培养学生的自学能力。
一、课程教学内容及教学基本要求第一章电磁现象的普遍规律本章重点:在复习矢量分析、∇算符、∆算符及其运算法则、δ函数性质的基础上,从电磁场的几个基本实验律(库仑定律,毕奥--萨伐尔定律,电磁感应定律,电荷守恒律) 出发,加上位移电流假定, 总结出电磁场的基本运动规律Maxwell方程组、电荷守恒律和洛仑兹力公式。
讨论了介质中的Maxwell方程, 电磁场的能量。
本章内容是本课程的基础,必须深刻掌握。
难点:电磁场边值关系,电磁场的能量和能流。
本章学时:10学时教学形式:讲授教具:黑板,粉笔第一节矢量分析和张量;∇算符、∆算符及其运算规则、δ函数性质本节要求:理解:矢量分析和张量运算。
掌握:∇算符、∆算符及其运算法则、δ函数性质(重点:考核概率50%)。
1 矢量分析和张量(理解:矢量运算法则,在电动力学中张量是如何引入的;了解:线性各项同性介质不出现二阶以上张量;线性各项异性介质出现二阶张量,但不出现三阶以上张量;强场中出现非线性介质的性质,出现三阶以上张量)2 ∇算符、、δ函数性质(掌握:∇算符、∆算符性质及运算规则(重点:考核概率50%);掌握:δ函数性质)第二节 电荷,电场;电流和磁场;麦克斯韦方程组本节要求:掌握:电荷与电场、电流和磁场、麦克斯韦方程组(真空中的麦克斯韦方程组)(重点:考核概率100%)1 电荷,电场(掌握:库仑定律、Gauss 定理和电场的散度、静电场的旋度)(重点)2 电流和磁场(掌握:电荷守恒律、Biot-Savsrt 定律、磁场的环量和旋度、磁场的散度、磁场旋度和散度公式的证明)(重点)3 麦克斯韦方程组(掌握:电磁感应定律、位移电流、真空中的Maxwell 方程组、位移电流密度D J )(重点,难点)(考核概率100%)第三节 介质的电磁性质本节要求:掌握:介质的电磁性质及介质中的Maxwell 方程组。
(重点,难点)(考核概率100%)1介质的电磁性质(掌握:介质中的Maxwell 方程组、Lorentz 力公式、极化电荷密度P ρ、磁化电流密度M J 、极化电流密度P J 。
)(重点,难点)(考核概率100%)第四节 电磁场边值关系;电磁场的能量和能流本节要求:掌握:电磁场边值关系,电磁场的能量和能流。
1 电磁场边值关系(掌握:法向分量的跃变、切向分量的跃变(重点,难点)(考核概率100%)② 理解:为何电磁场边值关系是从介质中的Maxwell 方程组的积分形式得出的。
)2 电磁场的能量和能流(掌握:电磁场和电荷系统的能量守恒定律的一般形式、电磁场的能量密度和能流密度表达式、电磁能量的传输)(考核概率30%)第五节 习题课本节要求:与学生一起做章后习题,并留思考题。
1 第一章的小结,留思考题(即简答题)。
作业:认真复习本章内容,教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。
第二章 静电场理解:正交曲线坐标系中∇算符、∆算符的表示本章重点: 讨论Maxwell 方程组应用到最简单情况:静电场,即与时变无关(-Bt ∂∂ )和J =0条件下的方程。
主要研究在给定的自由电荷分布以及周围空间介质和导体分布的情况下,怎样求解静电场。
静电问题是通过引入静电场的标势ϕ求解静电场E 的,标势是一个十分重要的概念, 导出泊松方程和边值关系,并介绍静电场问题的一些基本解法是本章应掌握的内容。
难点:拉普拉斯(Laplace ) 方程;分离变量法(考核概率100%)本章学时:8学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节 静电场的标势及其微分方程;唯一性定理本节要求:掌握:静电场的标势及其微分方程;唯一性定理(重点、考核概率50%) 1 静电场的标势及其微分方程(掌握:静电场的标势、静电势的微分方程(泊松方程)和边值关系、静电场能量)2 唯一性定理(掌握:(静电问题的唯一性定理、有导体存在时唯一性定理)(重点)(考核概率50%)。
第二节 拉普拉斯(Laplace )方程;分离变量法;电像法(镜像法)本节要求:掌握:拉普拉斯(Laplace )方程;分离变量法;电像法(镜像法)(重点,难点)(考核概率100%)。
1 拉普拉斯(Laplace )方程;分离变量法(掌握:给定边值关系与边界条件时的球坐标下的拉普拉斯(Laplace )方程的通解形式;利用电势与电场强度的关系,求解电场强度(重点)(考核概率100%)。
理解:利用分离变量法求解拉普拉斯(Laplace )方程的方法与过程。
)2 电像法(镜像法)(掌握:可利用电像法的条件,利用电像法求解静电场的过程(重点)(考核概率100%)。
理解:有导体存在时唯一性定理是电像法理论依据)。
第三节 格林函数; 电多极矩本节要求:理解:求解静电场的格林函数方法。
了解:电多极矩的内容。
1 格林函数(理解: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解。
)2 电多极矩(了解:电势的多极展开、 电多极矩、电荷体系在外电场中的能量)第四节 正交曲线坐标系中∇算符、∆算符的表示;习题课本节要求:理解:理解:正交曲线坐标系中∇算符、∆算符的表示。
;与学生一起做章后习题。
1 正交曲线坐标系中∇算符、∆算符的表示(理解:散度、旋度、梯度的球坐标表示和柱坐标表示,静电势的微分方程(泊松方程)球坐标表示和柱坐标表示。
)2 第二章小结,讲习题作业:认真复习本章内容。
教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。
第三章 静磁场本章重点:讨论Maxwell 方程组应用到另一最简单情况:静磁场,即与时变无关( Et∂∂ )和电流恒定条件下的方程。
通过引入矢势 A 求解磁场 ,导出矢势A 的泊松方程和边值关系,因为解矢势A 的方程较为复杂, 从而引入磁标势m ϕ近似求解无电流分布区域的静磁场。
重点掌握矢势概念和电、磁多极矩概念。
难点:磁标势m ϕ近似求解无电流分布区域的静磁场。
本章学时:6学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节矢势及其微分方程;磁标势本节要求:掌握:矢势及其微分方程;磁标势(重点)(考核概率50%)1矢势及其微分方程(掌握:磁场的矢势引入及矢势微分方程)2磁标势(掌握:磁标势的引入条件,掌握利用边界条件求解磁标势的微分方程)(考核概率50%)第二节磁多极矩本节要求:理解:磁多极矩的描述1 磁多极矩(理解:矢势的多极展开、磁偶极矩的场和磁标势、小区域内电流分布在外磁场中的能量)第三节阿哈罗诺夫-玻姆效应;超导体的电磁性质本节要求:了解:阿哈罗诺夫-玻姆效应;超导体的电磁性质1 阿哈罗诺夫-玻姆效应(了解:阿哈罗诺夫-玻姆效应(A-B效应)的内容;了解:为什么A-B效应不能利用静电电磁场理论无法解释,而得用量子力学理论解释;要求学生写一篇关于“A-B效应”小论文。
)2 超导体的电磁性质(了解:Meissner效应)3第三章小结,讲习题,留二、三章思考题(即简答题)作业:认真复习本章内容,教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。
第四章电磁波的传播本章重点:本章先研究无界空间中平面电磁波传播的主要特性,掌握变化着的电场和磁场互相激发, 形成电磁波的机理,然后用电磁场边值关系研究电磁波在介质界面上的反射与折射问题,从电磁理论出发导出刚学中的反射与折射定理。
从而根本上理解光学中半波损失及布诺斯特定律。
限于时间,仅要求掌握电磁波传播的最基本理论。
难点:用电磁场边值关系研究电磁波在介质界面上的反射与折射问题了解:谐振腔;波导本章学时:8学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节平面电磁波本节要求:掌握:平面电磁波的概念及平面电磁波传播的主要特性(重点:考核概率:30%)1平面电磁波(掌握:电磁场的波动方程、时谐电磁波、平面电磁波、电磁波的能量和能流)(重点:考核概率:30%)第二节电磁波在介质界面上的反射和折射本节要求:掌握:电磁波在介质界面上的反射和折射(重点:考核概率:50%)。
1电磁波在介质界面上的反射和折射(理解:反射和折射定律的推导;掌握:反射和折射定律,振幅关系,菲涅尔公式,全反射;掌握:半波损失,布诺斯特(Brewster)定律。
)(重点:考核概率:50%)第三节有导体存在时电磁波的传播;谐振腔本节要求:理解:有导体存在时电磁波的传播;了解:谐振腔1有导体存在时电磁波的传播(理解:导体内自由电荷分布、导体内电磁波、趋肤效应和穿透深度、导体表面上的反射)2谐振腔(了解:有界空间中的电磁波、理想导体的边界条件、谐振腔)第四节波导;习题课本节要求:理解:波导1波导(了解:高频电磁能量的传输、矩形波导中的电磁波、截止频率、TE10波的电磁场和管壁电流)2第四章小结,讲习题,留四章思考题(即简答题)作业:认真复习本章内容,教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。
第五章电磁波的辐射本章重点:本章讨论由电流电荷分布激发电磁场的问题, 引入电磁场的矢势和标势描述变化电磁场,讨论用势表述的电动力学基本方程组, 研究标势和矢势的解--推迟势,作为应用之例,介绍电偶极辐射。
本章学时:6学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节电磁场矢势和标势;推迟势本节要求:理解:电磁场矢势和标势;推迟势1电磁场矢势和标势(理解:用势描述电磁场、规范变换和规范不变性(两种规范)、达朗贝尔方程)2推迟势(理解:推迟势的引入及概念)第二节电偶极辐射本节要求:了解:电偶极辐射1 电偶极辐射(了解:计算辐射场的一般公式、矢势的展开式、偶极辐射、辐射能流;角分布;辐射功率、短天线的辐射;辐射电阻)第三节习题课本节要求:讲习题;第五章小结1留思考题;讲解作业中出现的问题及典型的问题的解决方法的介绍。
2第五章小结作业:认真复习本章内容,预习实验四循环结构程序设计第六章狭义相对论本章重点:作为现代物理学主要理论之一的狭义相对论是关于时空的理论。