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第1章 电磁场基本方程1

1.1真空中静电场的散度1

1.2静电势和静电场的旋度6

1.3存在电介质时的静电场9

1.4电流密度和磁感应强度14

1.5矢量势19

1.6矢量势的物理意义——AB效应20

1.7真空中静磁场的旋度和散度21

1.8磁偶极子23

1.9磁介质中的静磁场25

1.10法拉第电磁感应定律28

1.11位移电流30

1.12麦克斯韦方程组——动态电磁场基本方程32

1.13洛伦兹力密度33

习题34

第2章 静场的多极展开36

2.1电多极子场36

2.2磁多极子场48

习题51

3.1电势的泊松方程和拉普拉斯方程53

第3章 静场的边界值问题53

3.2静电场问题的边界条件54

3.3静电问题的唯一性定理57

3.4分离变量法60

3.5电磁流变液体的宏观模型和机理68

3.6电像法69

3.7格林函数方法76

3.8恒定电流场中的电势边界值问题82

3.9静磁场边界条件84

3.10磁标势法86

3.11矢量势法和磁镜像法95

习题97

思考和讨论题98

第4章 电磁场能量、动量、角动量及守恒定律99

4.1真空中静电场能量和能量密度99

4.2电势系数和电容系数101

4.3存在电介质时的静电能104

4.4电多极子在外场中的能量、力和力矩105

4.5自感和互感106

4.6磁场能量107

4.7磁偶极子在外场中的磁能、力和力矩110

4.8电磁场的能量守恒和转化112

4.9电磁场的动量和动量守恒115

4.10辐射压力118

4.11电磁场的角动量和角动量守恒120

4.12麦克斯韦方程的空间时间对称性122

4.13磁单极子的存在问题123

习题125

思考和讨论题126

5.1电磁场的矢势和标势127

第5章 电磁波（Ⅰ）：电磁波的传播127

5.2Ф和A满足的方程128

5.3规范变换129

5.4真空中的平面电磁波133

5.5均匀电介质中的平面电磁波137

5.6电磁波的偏振141

5.7导体中的平面电磁波143

5.8稀薄等离子体中的电磁波146

5.9介质的色散150

5.10复介电函数的克拉默斯-克勒尼希关系155

5.11激光的传播、相速与群速156

习题159

思考和讨论题159

第6章 电磁波（Ⅱ）：平面电磁波的边界值问题160

6.1边界条件160

6.2电磁波在非导电介质分界面的反射和折射161

6.3全反射167

6.4电磁波在导体表面的反射和折射169

6.5理想导体边界条件172

6.6波导173

6.7光波导184

6.8谐振腔186

习题189

思考和讨论题189

第7章 狭义相对论基础191

7.1伽利略变换191

7.2迈克耳孙-莫雷实验192

7.3爱因斯坦的两个基本原理195

7.4“同时性”195

7.5洛伦兹变换196

7.6时间膨胀和长度收缩199

7.7“同时”的相对性201

7.8速度相加定理205

7.9闵可夫斯基四维时空206

7.10空时间隔与因果律207

7.11四维时空的变换关系209

7.12协变张量、逆变张量和度规张量213

习题217

思考和讨论题217

第8章 相对论电动力学219

8.1电荷守恒和四维电流密度219

8.2四维势和波动方程221

8.3电磁场张量和麦克斯韦方程222

8.4四维力密度和能量动量张量226

8.5匀速运动带电粒子的场228

8.6多普勒效应和光行差230

8.7相对论动力学方程234

8.8相对论动量237

8.9相对论能量238

8.10四维动量的变换和“动心”坐标系240

8.11质量、能量、动量三者的关系241

8.12动量守恒和能量守恒242

8.13相对论粒子在电磁场中的运动246

8.14相对论带电粒子的拉格朗日函数和哈密顿函数249

8.15电磁场的拉格朗日方程和哈密顿方程251

习题253

思考和讨论题254

第9章 辐射场（Ⅰ）：简单辐射系统256

9.1推迟势256

9.2Ф和A的多极展开259

9.3简谐振动源的多极辐射场的计算步骤263

9.4电偶极辐射265

9.5磁偶极和电四极辐射269

9.6源线度与波长可比时的辐射274

9.7天线阵278

习题280

思考和讨论题281

第10章 辐射场（Ⅱ）：高速运动带电粒子的辐射282

10.1李纳-维谢尔势282

10.2加速运动带电粒子的辐射场283

10.3非相对论极限286

10.4拉莫尔公式的相对论性推广286

10.5韧致辐射和同步加速辐射287

10.6加速电荷的辐射频谱290

10.7非相对论近似下的辐射频谱292

10.8切伦科夫辐射293

10.9辐射阻尼和电磁质量295

10.10光谱线的自然宽度297

习题299

思考和讨论题300

第11章 辐射场（Ⅲ）：电磁波的散射、吸收和衍射301

11.1汤姆孙散射和康普顿散射301

11.2原子内束缚电子对电磁波的散射305

11.3电磁波的吸收307

11.4感应偶极子对电磁波的散射308

11.5拉曼散射的经典理论309

11.6电磁波的衍射311

11.7经典电磁理论的适用范围和局限性315

习题316

思考和讨论题317

第12章 近代电磁理论的应用和进展318

12.1超导电动力学318

12.2磁流体和等离子体电动力学329

12.3各向异性介质中的电磁波338

12.4塞曼效应342

12.5旋光性的电磁理论349

12.6激光冷却原子355

12.7光子晶体的电磁理论359

思考和讨论题366

参考文献368

附录370

附录A矢量分析370

附录B立体角377

附录C狄拉克（Dirac）δ函数378

附录D正交变换380

附录E张量381

附录F球函数386

附录G柱函数388

附录H傅里叶（Fourier）级数和积分389

附录I克拉默斯-克勒尼希关系392

附录J电磁学单位和公式换算395

附录K重要常数（SI制）400

习题答案402