电动力学教学大纲(科学教育专业)
电动力学教学大纲
电动力学教学大纲电动力学教学大纲一、课程简介电动力学是一门研究电荷、电流和磁场等物理量之间相互关系的科学。
它揭示了电磁现象的基本规律，为电磁设备和系统的设计提供了理论依据。
本课程作为电动力学的入门课程，旨在帮助学生掌握电动力学的基本概念、原理和方法，培养他们分析和解决问题的能力。
二、课程目标1、掌握电动力学的基本概念、原理和方法，如牛顿第二定律、高斯定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律等。
2、理解并掌握静电学、静磁学、电磁感应和电磁场的基本规律和现象。
3、培养学生分析、解决电动力学问题的能力，为后续的电磁场与电磁波、微波技术等课程打下基础。
4、提高学生对电动力学在现代科技领域中的应用有一定的了解和认识。
三、课程内容1、基础知识：电磁学的发展历程、基本物理量及其单位制、物质的电性质等。
2、静电学：库仑定律、电场强度、电势、静电场的基本方程、静电场的边界条件等。
3、静磁学：磁场、磁感应强度、磁通量、磁场的基本方程、静磁场的边界条件等。
4、电磁感应：法拉第电磁感应定律、楞次定律、涡旋电场、电磁感应的应用等。
5、电磁场与波：麦克斯韦方程组、电磁波的传播、电磁波的辐射与散射等。
6、近代电磁理论：量子电动力学、相对论电动力学等。
7、应用举例：电磁技术在现代通信、能源、交通等领域的应用。
四、教学方法1、课堂讲解：通过讲解基本概念、原理和方法，使学生了解电动力学的核心思想。
2、课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，引导学生积极参与，加深对电动力学知识的理解。
3、实例分析：通过实例分析，让学生了解电动力学在科技领域中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。
4、课后作业：布置适量的课后作业，让学生巩固课堂所学知识，加深对电动力学的理解。
5、考试：定期进行考试，检查学生对电动力学的掌握情况，为后续课程的学习打下基础。
五、教学评估1、出勤率：考察学生的出勤情况，了解学生的学习态度和参与度。
2、作业：布置适量的课后作业，检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
电动力学
《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。
电动力学教学大纲
《电动力学》教学大纲课程编号：06407314一、课程性质、目的及开课对象（一）课程性质：专业课（二）教学目的：掌握电磁运动的基本规律，加深对电磁场性质的理解。
了解狭义相对论时空观及有关基本概念。
获得本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为学习后继课程和独立解决实际工作问题打下必要的基础。
（三）开课对象：物理系物理学专业本科生二、先修课程电磁学、数学物理方法三、教学方法与考核方法（一）教学方法：讲授式为主（二）考核方式：考试四、学时数分配总学时：64学时；理论讲授52学时；习题讲授12学时，大纲中带﹡号内容不是必讲的，未计入学时之内。
五、教学内容与学时第一章电磁现象的普遍规律（19学时）[主要内容]：1．1电荷和电场1．2电流和磁场1．3麦克斯韦方程组1．4介质的电磁性质1．5电磁场边值关系1．6电磁场的能量和能流习题及所需数学知识(10学时)重点难点：麦克斯韦方程组，电磁场的能量和边值关系。
学生掌握要点：1．掌握高斯定理和电场的散度及旋度。
2．掌握毕奥--萨伐尔定律及磁场的环量和旋度、磁场的散度。
3．了解磁场的旋度和散度公式的证明。
4．理解位移电流。
5．掌握麦克斯韦方程组，电磁场的能量和边值关系。
第二章静电场（11学时）[主要内容]：2．1静电场的标势及其微分方程2．2唯一性定理2．3拉普拉斯方程分离变量法2．4镜象法2．5格林函数2．6电多极矩习题（2学时）重点难点：静电场的标势及其微分方程，镜象法，分离普通量法学生掌握要点：1．掌握静电场的标势及其微分方程。
2．唯一性定理只证明两导体的第一和第二类问题。
3．分离变量法着重在拉普拉斯方程的应用。
4．掌握镜象法解题方法，了解点电荷密度的δ函数表示及格林函数问题。
5．掌握电势多级展开及前两项的物理意义。
第三章静磁场（6学时）[主要内容]：3．1矢势及其微分方程3．2磁标势3．3磁多极矩﹡3．4阿哈罗诺夫--玻姆效应﹡3．5超导体的电磁性质习题（2学时）重点难点：矢势及其微分方程、磁偶极子及其外场的作用学生掌握要点：1．掌握矢势及其微分方程和矢势边值关系。
《电动力学》课程教学大纲.
《电动力学》课程教学大纲（Syllabus of Electrodynamics）一、课程的性质、任务课程类型：专业基础课课程编号：0701103213学分：4 学时：72开课学期：第4学期授课方式：课堂讲授授课手段：多媒体考试方式：闭卷笔试适用学科专业：物理学制定时间：2009年7月《电动力学》课程是物理类诸多专业的重要基础理论课。
它集中阐述电磁现象的基本规律、基本理论方法、及其在相关领域里的基本应用。
要求学生通过该课程学习能够正确理解和掌握电动力学的基本概念、基本规律，并结合从中学到的基本方法，合理运用于解决有关具体物理问题的实践当中去。
该课程立足电磁现象的基本物理规律，在建立正确直观物理图像前提下，着重通过合理的数理表象来阐发基本电磁规律，用理论手段展示电磁现象的物理本质。
修学该课程一般要求已经具备大学基础物理（主要是《电磁学》和《力学》）和物理本科基础数学课程（包括《高等数学》与《线性代数》）以及《数学物理方法》课程的基本知识。
二、教学大纲及学时分配三、各章教学内容和要求绪论（2学时）概述《电动力学》课程的基本内容，并介绍该课程的类型属性、基本要求、以及与其它相关课程的关系。
同时就课程内容结构和授课进展安排与同学们充分沟通，以求得更好的教学效果。
第一章、电磁物理基础（16学时）本章着重介绍电动力学中的基本的物理概念及规律，以备在后续章节中运用。
第一节、电荷产生的场第二节、电流产生的场第三节、电磁耦合系统第四节、电磁场的势描述第五节、电磁能量与动量第六节、电磁场的波动形式第七节、电磁场的边值关系第八节、介质中的电磁场要求：理解掌握电动力学中的基本的物理概念及规律。
重点：麦克斯韦方程组、洛仑兹力关系和电荷守恒定律。
难点：对电磁系统复杂性关系的理解，以及矢量微分关系的运用。
第二章、电磁理论方法（16学时）本章借助数理方法、运用第一章的基本理论来解决有关电磁系统的物理问题，并由此增进对第一章所介绍的基本电磁规律的理解和认识。
电动力学
西安建筑科技大学“电动力学”课程教学大纲英文名称：Electrodynamics课程编号：210308课程类型：专业基础必修课学时：64 学分：3.5适应对象：电子信息科学与技术专业本科生先修课程：高等数学，力学，波动光学，电磁学使用教材：郭硕鸿《电动力学》；参考书：曹昌棋《电动力学》一、课程的性质、目的和任务电动力学是物理类及电子通信类各专业的一门重要的专业基础理论课，是在电磁学的基础上对于电磁现象的进一步研究。
其任务是研究电磁现象的基本规律、物理概念和方法。
其主要目的是：1.掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解。
2.获得本课程领域内分析一些基础问题的能力。
二、课程教学内容及要求第一章电磁现象的普遍规律内容：1、电荷和电场2、电流和磁场3、麦克斯韦方程组4、介质的电磁性质5、电磁场的边值关系6、电磁场的能量和能流基本要求：重点让学生掌握高斯定理和电场的散度、旋度。
磁场的环量、旋度、散度及其公式的证明。
介质的极化、介质中的麦克斯韦方程组各方程的建立，及电磁场满足的边值关系。
重点、难点：边值关系的建立。
第二章静电场和稳恒磁场内容：1、静电势及其微分方程2、唯一性定理3、拉普拉斯方程分离变量法4、电象法5、*格林函数6、稳恒电流的磁场矢势7、磁标势8、电多极和磁多极基本要求：掌握静电场的标势。
静电势的微分方程和边值条件。
唯一性定理。
拉普拉斯方程。
分离变量法。
矢势。
电多极矩和磁多极矩。
用势来求场在空间的分布，了解磁标势。
重点、难点：在不同条件下的拉普拉斯方程的解，多极矩。
第三章电磁波的传播内容：1、平面电磁波2、平面电磁波在介质界面上的反射和折射3、有导体存在时的电磁波的传播4、谐振腔5、波导管6、*高斯光束基本要求：掌握平面电磁波波动方程。
反射与折射。
菲涅耳公式。
有界空间的电磁波。
重点、难点：反射与折射。
菲涅耳公式。
第四章电磁波的辐射内容：1、电磁场的矢势和标势2、推迟势3、电偶极辐射4* 磁偶极辐射和电四极辐射5* 天线辐射6* 电磁波的衍射7 电磁波的动量基本要求：掌握用势描述电磁场、规范变换和规范不变性、达朗伯方程、推迟势。
电动力学 教学大纲
第三章：恒定磁场
磁感应强度矢量。磁场的无散性，磁场的矢量势(位)函数。矢量泊松方程和拉普拉斯方程。磁偶极矩。媒质的磁化，磁化率，磁导率，磁场强度矢量，磁性材料。磁场的能量和磁场储能密度。磁场的标量势(位)函数。*磁多极矩，矢量磁势函数的多级展开。#电流系在外磁场中的能量，力和力矩。
2.6静电场中的导体
2.7媒质的极化
2.8电介质，电感应强度，束缚电荷
2.9介电率，本构方程
2.10静电场的能量和储能密度
2.11静电场和静电势的边界条件
2.12拉普拉斯方程的边值问题
2.13唯一性定理
2.14分离变量法，矩坐标系
2.15正交曲线坐标系
2.16Sturm-Liouville问题的基本定理
2.17圆柱坐标系
2.18球坐标系
2.19镜像法
2.20格林函数
2.21恒定电流场
第三章：恒定磁场（4学时）
3.1恒定磁场的矢量势(位)函数，库仑规范，矢量泊松方程
3.2给定电流分布的磁矢势和磁感应强度
3.3磁矢量势函数的多极展开，磁偶极子
3.4媒质的磁化，磁场强度，磁导率，磁性材料
3.4磁场的能量和储能密度
六、熟悉时变电磁场的边界条件，包括完纯导体边界条件和一般介质的边界条件。掌握矩形波导和矩形谐振腔的求解，掌握金属波导的传播特性和谐振腔的谐振特性。认识其中各种模式电磁波和电磁场的特点。理解介质波导中的物理过程。
七、掌握有源电磁波问题即辐射问题的分析方法。理解时变电磁场的矢量势函数和标量势函数及其微分方程。掌握它们的基本解。
平面电磁波在介质界面上的反射和折射。斯耐尔定律-波矢方向关系。菲涅尔公式-场的振幅关系。布儒斯特角。全反射，临界角，渐消场。平面电磁波在完纯导体表面的反射。*电磁波在非完纯导体表面的反射与透射。
电动力学 教学大纲
电动力学一、课程说明课程编号：140308Z10课程名称（中/英文）：电动力学，Electrodynamics课程类别：专业类课程学时/学分：56/3先修课程：高等数学，数学物理方法，电磁学，理论力学适用专业：物理学，应用物理学，光信息工程类等本科专业教材、教学参考书：郭硕鸿主编：《电动力学》，高等教育出版社，2009年出版（第三版）陈世民主编：《电动力学简明教程》，高等教育出版社，2004年出版俞允强主编，《电动力学简明教程》，北京大学出版社，1999年出版尹真主编，《电动力学》，科学出版社，2005年出版（第二版）二、课程设置的目的意义本课程是为应用物理学专业学生开设的专业必修理论课，是在大学物理课程《电磁学》的基础上，运用高等数学工具和数学物理方法，全面系统地阐述和总结电磁学普遍规律以及电磁场理论在各个方面的运用。
通过电动力学课程的教学，使学生对经典电磁学，特别是电动力学的基本概念、基本理论和方法有比较系统的认识和正确的理解，对实际的电磁学问题中所包含的物理本质有较好的理解，并结合高等数学和数学物理方法的运用掌握处理电磁学问题的一般方法，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力，为学习后继的理论物理课程和相关课程打下较坚实的基础。
并逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力；训练学生抽象概括问题的能力和综合运用知识来分析解决问题的能力，为学生学习进一步学习新理论、新知识以及新技术打下扎实的基础。
三、课程的基本要求1、知识要求通过电动力学课程的学习，特别是电磁现象的普遍规律——麦克斯韦方程组及洛伦兹力公式的学习，掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质的理解；通过应用麦克斯韦方程组研究静电场和静磁场的主要特征及电磁波的传播和辐射的基本性质，进一步掌握电磁学的基本理论；通过对电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性，建立新的时空观念。
使学生能够获得有关电磁理论的一个完整的知识框架，为今后学习各类后继课程和进一步扩大知识面奠定必要的基础。
电动力学教学大纲
电动力学教学大纲一、课程基本信息课程名称：电动力学课程类别：专业基础课课程学分：＿____课程总学时：＿____授课对象：＿____先修课程：高等数学、数学物理方法、电磁学二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生系统地掌握电动力学的基本理论和方法，理解电磁场的基本性质、规律和电磁波的传播特性，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力，为后续的专业课程学习和从事相关研究工作打下坚实的基础。
具体目标如下：1、使学生深入理解电磁场的基本概念和物理量，如电场强度、磁感应强度、电位移矢量、磁场强度等，掌握麦克斯韦方程组的物理意义和数学形式。
2、培养学生运用数学物理方法求解电磁场问题的能力，包括分离变量法、镜像法、格林函数法等。
3、让学生了解电磁波的产生、传播和辐射特性，掌握电磁波的偏振、反射、折射、衍射等现象的基本规律。
4、引导学生运用电动力学的理论分析和解决实际问题，培养学生的创新思维和科学研究能力。
三、课程教学内容与要求（一）静电场1、静电场的基本方程和边界条件掌握静电场的高斯定理和环路定理的物理意义和数学表达式。
理解静电场的散度和旋度，能够利用散度和旋度计算电场强度。
熟悉静电场的边界条件，能够处理不同介质分界面上的电场问题。
2、静电势及其方程理解静电势的概念，掌握静电势与电场强度的关系。
掌握泊松方程和拉普拉斯方程的推导和求解方法。
能够利用镜像法求解具有对称性的静电场问题。
3、静电场中的导体和电介质了解导体在静电场中的性质，掌握静电平衡条件和导体表面电荷分布的计算。
理解电介质的极化现象，掌握极化强度与电场强度的关系。
能够计算有电介质存在时的静电场。
（二）稳恒电流的磁场1、稳恒磁场的基本方程和边界条件掌握稳恒磁场的安培环路定理和高斯定理的物理意义和数学表达式。
理解稳恒磁场的散度和旋度，能够利用散度和旋度计算磁感应强度。
熟悉稳恒磁场的边界条件，能够处理不同介质分界面上的磁场问题。
2、矢量磁位和标量磁位理解矢量磁位和标量磁位的概念，掌握它们与磁感应强度的关系。
《电动力学》课程教学大纲
《电动力学》课程教学大纲Electrodynamics课程编号：130501002学时：64学分：4.0适用对象：核物理本科专业先修课程：电磁学、高等数学、数学物理方法。
一、课程的性质和任务该课程可以支撑能力要求第1、2条以及素质要求第2、3条的达成，《电动力学》是核物理本科专业的一门专业必修课，它比电磁学有着更严谨更完整的理论结构，更多地使用高等数学语言表述定律、定理和物理结论。
通过电动力学的教学，使学生在形成更为清晰的物理概念、掌握严密的物理规律的同时熟练地运用高等数学、矢量代数以及数学物理方程（包括特殊函数）等知识表述和求解物理问题，学会在具体条件下对物理问题进行近似处理。
培养学生严密的抽象思维能力和运用数学工具进行科学思维的能力，为学生进一步学习其它专业课程和继续深造打下良好的理论基础。
二、教学目的与要求电动力学是高等院校物理学本科专业理论物理课程的一部份，是重要的基础课之一。
通过本课程的教学，应达到以下的目的和要求。
1，掌握电磁运动的基本特点，规律和研究方法，加深对电磁场性质的理解，了解狭义相对论的时空观及有关的基本理论。
2，获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为学习后续课程和从事教学和研究工作打下必要的基础。
3，通过对电动力学相对论不变性和相对论力学的讲述，使学生能完整和系统地掌握和理解经典物理与相对论物理的辨证关系，从而树立正确的科学世界观。
三、教学内容第0章：矢量分析1、基本内容：标量和矢量的定义，基本运算规律，三度（梯度、散度、旋度）的数学和物理定义，基本运算规律，算符。
2、教学基本要求：理解和掌握矢量的基本运算法则，熟练掌握矢量算符的基本运算。
3、教学重点难点：算符的运算。
4、教学建议：采用课堂讲授、课后讨论、课后做习题等相结合的教学方式。
第一章：电磁现象的基本规律1、基本内容：三个实验定律，真空和介质中电磁现象的基本方程，介质分界面上的边界条件，电磁场能量、能流及能流密度矢量。
电动力学教学大纲
电动力学教学大纲一、课程名称：电动力学二、教学目的、要求：1、掌握电磁运动的基本规律，加深对电磁场物质性的认识，了解狭义相对论的时空观及有关的基本理论。
2、获得在本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力，为学习后继课程和独立解决实际工作中的有关问题打下必要的基础。
3、本课程为专业基础课。
三、教学预修课程：高等数学、矢量分析与场论、偏微分方程和特殊函数、电磁学。
四、教学重点、难点：（一）重点1. 明确电动力学的知识结构和逻辑体系；2.掌握各种不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律。
（二）难点1. 电动力学属理论物理范畴，其逻辑体系是以演绎推理为主线，这与普通物理电磁学有着明显的差异。
从电磁学到电动力学的学习，在思维方式上应有较大的转变，这对初学理论物理的学生是一难点。
2. 电动力学理论性强，全部规律高度地概括为几个数学方程式，数学不仅是描述概念、规律以及物理现象、过程的语言，同时也是进行物理思维和逻辑推理，深入挖掘物理内容的工具，熟练运用数学工具的能力尤为重要，也是一个难点。
五、教学内容及课时分配：（总75学时）第一章电磁现象的普遍规律（15学时）1、电荷和电场库仑定律高斯定理电场的散度和旋度2、电流和磁场电荷守恒定律毕奥—沙伐尔定律磁场的散度和旋度3、麦克斯韦方程组法拉第电磁感应定律位移电流电动力学基本方程式洛仑兹力4、电磁场的能量能量密度坡印廷矢量包括电磁场能量的守恒定律电磁能量的传输5、电磁场的动量动量密度动量流密度包括电磁场动量的守恒定律辐射压力6、介质的电磁性质介质的极化和磁化介质中的麦克斯韦方程组7、电磁场的边值关系法向分量的边值关系切向分量的边值关系说明（1）本章是在总结普通物理电磁学的基础上建立电磁场方程的微分形式，重点在麦克斯韦方程组、电磁场能量守恒定律及边值关系；（2）将电磁场动量放在第一章的好处是与电磁场能量相对应，若数学上有困难，也可放在后面讲授；（3）本章所列习题课时数较多，可抽出一定时数复习和介绍本课程所用的数学工具。
电动力学教学大纲
电动力学教学大纲
一、电场
1. 电荷与电场
- 定义电荷及电荷的性质
- 研究电场及其性质
- 探讨电场的表达式及其应用
2. 电场的性质
- 讨论电势的概念及其性质
- 推导电势的公式及应用
- 研究电场运动的方程和电场对物体的作用力
二、静电场
1. 静电场中的电荷分布
- 推导电荷分布的方程
- 讨论静电平衡和电容器的基本原理
- 探索导体和介质中的静电
2. 静电场中的能量和场线
- 推导静电场能量密度的公式
- 研究场线的性质及其应用
- 讨论静电场的一个例子：电子束的偏转
三、电流和电路
1. 电流和电阻
- 定义电流和电阻
- 推导欧姆定律
- 探究电路中的功率和电耗
2. 串联和并联电路
- 推导串联和并联电路的公式
- 讨论串联和并联电路的性质及实际应用
- 探索复杂电路的求解方法
四、磁场和电磁感应
1. 磁场和磁通量
- 定义磁场和磁场的性质
- 推导磁通量的公式及其性质
- 研究磁场对物质的作用
2. 安培定理和电磁感应
- 推导安培定理的公式
- 探究电磁感应的基本原理及其应用
- 讨论电磁振荡和电磁波等相关现象
以上为电动力学的主要内容和教学大纲，掌握这些知识点，可以帮助学生更好地理解和应用电动力学相关理论，为日后的工作和研究提供基础。
《电动力学》教学大纲
也动力学课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：物理学本科专业课程代码：16E01515学时分配：68学时赋予学分：4学分先修课程：力学、电磁学、光学、高等数学、数学物理方法后续课程：固体物理、量子力学等二、课程性质与任务电动力学是物理学专业重要的理论必修课程，是物理学的四大力学之一。
教学对象为物理学专业本科学生。
该门课程与所设考的量子力学统属物理学专业最重要的理论基础课程。
电动力学中的相对论与量子力学是二十世纪自然科学的两大支柱。
学习该门课程要求学生先修过高等数学、普通物理以及数学物理方法等课程。
三、教学目的与要求电动力学是物理学专业学生必须掌握的一门重要专业课程，通过本课程的学习，应到达以下目的与y 要求：1、通过学习电磁运动的基本规律，加深对电磁场基本性质的理解；2、通过学习狭义相对论理论了解相对论的时空观及有关的基本理论；3、获得在本门课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力；4、为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。
四' 教学内容与安排第一章电磁现象的普遍规律（14学时）教学内容：1、电荷和电场2、电流和磁场3、麦克斯韦方程组4、介质的电磁性质5、电磁场边值关系6、电磁场的能量和能流教学要求：1、掌握矢量分析、△算符、V算符及其运算法那么、3函数性质；2、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。
3、掌握介质中的Maxwell方程，电磁场的能量；4、掌握电磁场边值关系，电磁场的能量和能流。
第二章静电场（10学时）教学内容：1、静电场的标势及其微分方程2、唯一性定理3、拉普拉斯方程别离变量法4、镜象法教学要求：1、掌握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；2、了解唯一性定理的内容；3、掌握电标势所满足泊松方程和边值关系和一些基本解法是。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《电动力学》教学大纲
课程名称：电动力学
课程编号：073132003
总学时：54学时
适应对象：科学教育（本科）专业
一、教学目的与任务
教学目的：电动力学是物理学本科专业开设的一门理论课程，是物理学理论的一个重要组成部分。
通过对本课程的学习，（1）使学生掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解；（2）获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的能力，为解决实际问题打下基础；（3）通过对电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性。
教学任务：本课程主要阐述宏观电磁场理论。
第一章主要分析各个实验规律，从其中总结出电磁场的普遍规律，建立麦克斯韦方程组和洛仑兹力公式。
第二、三章讨论恒定电磁场问题，着重讲解恒定场的基本性质和求解电场和磁场问题的基本方法。
第四章讨论电磁波的传播，包括无界空间中电磁波的性质、界面上的反射、折射和有界空间中电磁波问题。
第五章讨论电磁波的辐射，介绍一般情况下势的概念和辐射电磁场的计算方法。
第六章狭义相对论，首先引入相对论时空观，由协变性要求把电动力学基本方程表示为四维形式，并得出电磁场量在不同参考系间的变换。
二、教学基本要求
通过本课程的教学，使学生了解电磁场的基本性质、运动规律以及与物质的相互作用。
掌握求解恒定电磁场的基本方法；掌握电磁波在无界和有界空间的传播规律；掌握
一般情况下势的概念和求解电偶极辐射，理解相对论的时空理论；掌握电磁场量的四维
形式和电动力学规律的四维形式，加深对电动力学规律的认识。
三、教学内容及要求
绪论矢量场分析初步
第一章电磁现象的普遍规律
第一节引言及数学准备
第二节电荷和电场
第三节电流和磁场
第四节麦克斯韦方程
第五节介质的电磁性质
第六节电磁场的边值关系
第七节电磁场能量和能流
教学重点：电磁场的普遍规律，麦克斯韦方程组，电磁场的边值关系。
教学难点：位移电流概念，能量守恒定律的普遍式。
本章教学要求：通过本章学习，要使学生了解各实验定律及其意义，掌握电磁场散度、旋度的计算方法及意义，理解麦克斯韦方程的重要意义和地位，以及积分和微分形式的麦克斯韦方程适用的范围。
第二章静电场
第一节静电场的标势及其微分方程
第二节唯一性定理
第三节分离变量法
第四节电象法
第五节*格林函数
第六节电多极矩
教学重点：唯一性定理，分离变量法，电象法。
教学难点：格林函数法，电多极矩。
本章教学要求：通过本章教学，使学生了解本章是通过求解电场标势的微分方程解决静电场问题，掌握分离变量法和电象法，理解格林函数法和电多极矩，加深对求解静电场问题的认识。
第三章静磁场
第一节矢势及其微分方程
第二节磁标势法
第三节磁多极矩
第四节*A—B效应
第五节*超导体的电磁性质
教学重点：矢势及共微分方程，磁标势法。
教学难点：通过本章教学，使学生了解本章是通过求解磁场矢势的微分方程解决静磁场问题，掌握解矢势方程的一般方程和磁标势法，了解磁多极矩法。
第四章电磁波的传播
第一节平面电磁波
第二节平面电磁波在介质界面上的反射和折射
第三节平面电磁波在导体内的传播
第四节谐振腔
第五节波导
第六节*高斯光束
第七节*等离子体
教学重点：平面电磁波在无界空间的传播，电磁波在介质界面上的反射、折射和在有界空间的传播。
教学难点：平面电磁波在导体内的传播。
本章教学要求：通过本章教学，使学生了解平面电磁波的基本性质，掌握其在无界和有界空间空间的传播规律，加强对平面电磁波在导体内传播规律的认识。
第五章电磁波的辐射
第一节电磁场的矢势和标势
第二节推迟势
第三节电偶极辐射
第四节*磁偶极辐射和电四极辐射
第五节*天线辐射
第六节*电磁波的衍射
第七节*电磁场的动量
教学重点：达朗伯尔方程及共解—推迟势，电偶极辐射。
教学难点：电偶极辐射。
本章教学要求：通过本章学习，要求学生了解并掌握一般情况下电磁场量如何用矢势和标势表示及势满足的方程，掌握达朗伯尔方程及共解—推迟势的物理意义，掌握电偶极辐射的规律。
第六章狭义相对论
第一节相对论的实验基础
第二节相对论的基本原理
第三节相对论的时空理论
第四节相对论四维形式
第五节电动力学的相对论不变性
第六节相对论力学
第七节*电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量
教学重点：相对论的基本原理和时空理论，电磁场量的四维形式和电动力学规律的四维协变式，相对论力学。
教学难点：相对论的时空理论，电动力学规律的四维协变式。
本章教学要求：通过本章教学，要求学生深刻理解相对论的基本原理和时空理论，掌握电磁场量的四维形式和电动力学规律的四维形式。
第七章电磁场与物质的相互作用
第一节运动带电粒子的势和辐射电磁场
第二节*高束运动带电粒子的辐射
第三节*切伦可夫辐射
第四节*周期势中的电磁波
第五节*各向异性介质中的电磁波
教学重点：运动带电粒子的势和辐射电磁场。
教学难点：李纳—维谢尔势及辐射电磁场。
本章教学要求：通过本章学习，使学生了解运动带电粒子的势—李纳—维谢尔势及辐射
电磁场。
四、学时分配与教学方式
总学时：54
绪论矢量场分析初步2学时
第一章电磁现象的普遍规律10学时
第二章静电场10学时
第三章静磁场8学时
第四章电磁波的传播8学时
第五章电磁波的辐射6学时
第六章狭义相对论8学时
第七章电磁场与物质的相互作用2学时
教学方式：电动力学是一门理论基础课，其教学方式以课堂教学为主，课后答疑为辅，同时适当引进计算物理的思想，引导学生分析、讨论课程中的部分问题，真正提高学生的学习兴趣和分析解决问题的能力。
五、考核方式
考试
六、本课程与其它课程的关系
学习本课程时，学生应具备以下基础知识：普通物理电磁学、矢量代数和矢量分析基础、微积分与微分方程、数学物理方法等；本课程是普通物理电磁学课程的提高，又是学习其它后续课程：激光物理，固体物理，光电子技术等的基础。
七、教材与参考书
教材：《电动力学》（第3版），郭项宏，高等教育出版社，2008。
参考书：《电动力学》，何启智，高等教育出版社，1985；
《电动力学》，罗春荣等，西安交通大学出版社，2000；
《电动力学》，尹真，南京大学出版社，1999；
《电动力学》，梁绍荣，北京师范大学出版社，1986；
《经典电动力学》，杰克逊（朱培豫译），人民教育出版社，1979。
《电动力学》，王大中著，高等教育出版社，2005年版。
八、其它需要说明的问题
教学内容中带*号部分做为选学内容。