电动力学概述..

《经典电动力学》上下册，[美]J.D 杰克逊著 朱培 豫译 ,人民教育出版社
<Classical Electrodynamics> Third Edition
John David Jackson,U.C.Berkeley, John Wiley & Sons,Inc

《电动力学简明教程》俞允强，北京大学出版社 《电动力学》尹真，南京大学出版社
归纳法
希望你们在此课程中学会
演绎法
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预备知识：矢量分析
1 矢量代数（运算） 2 散度、旋度和梯度 3 ▽算符的运算公式 4 常用曲线坐标公式 5 并矢和张量知识初步
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矢量分析：矢量的定义

三维空间的三个独立方向：三个互相垂直的单位矢量
ex , ey , ez or
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教学大纲


数学准备：矢量分析、场论、δ函数、曲线坐标等
电磁现象的普遍规律：电磁相互作用的源；电磁相互作
用的场与真空中的基本实验定律；真空中电磁相互作用的场 方程；麦克斯韦方程组的积分和微分形式；介质中电磁相互 作用的场方程；电磁场的边值关系；电磁相互作用能量动量 的转化与守恒




结合电磁理论、相对论力学和量子力学研究相对论电子束与甚高频电磁 场相互作用；
七八十年代还发明了自由电子激光、电子回旋谐振脉塞等高功率源； 近30年，随着计算机的发展，电磁场数值计算方法、程序、软件得到了 大力发展；



同时，电磁理论对毫米波雷达、光纤通信、卫星导航、遥控遥测遥感、 电子对抗等应用需求的实现起到了很好的推动作用
关注概念和方法，努力从数学中读物理，从物理中写数学
不要怕题做不出来，作业自己做，本周作业不要拖到下周


独立思考，尝试提出问题，寻求不同的理解和演绎和方法
当发现听不懂或跟不上时，一定及时和老师联系！ 有问题和老师聊聊，什么都可以谈千万不要等到考试之后！
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普通物理课传授了你们
麦克斯韦电磁理论为宏观电磁问题的研究和电
磁工业应用奠定了统一而全面的基础

特点：理论性、抽象性和系统性 重点掌握：基本概念、基本理论。 在理解的基础上灵活的应用于实际中
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教材与书

《电动力学》郭硕鸿，高等教育出版社 二，三版 《电动力学》清华版 《电动力学》张泽瑜 赵均，清华大学出版社
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经典电动力学包括麦克斯韦电磁理论、狭义相对
论以及经典电子论

为研究原子结构.1926年年量子力学建立起来。经典电磁场理论没有 包括光子的粒子性，不适用于微观客体的电磁作用，与量子力学不相 容。1927年年狄拉克从电磁场的哈密顿原理出发提出电磁场的量子 化理论，并与泡利、海森伯一起建立量子场论，研究电子和电磁场的 相互作用。1948-1950你年，费曼、施温格、朝永三人建立了量子电 动力学，可以精确处理微观辐射问题，精度高达10-10，是迄今最完美 的物理理论，为此他们荣获1965年诺贝尔物理奖
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电动力学

电气与电子工程学院 郝建红 办公电话：J5C617，61773781
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概要

描述电磁相互作用的经典理论 在宏观尺度上的非牛顿力学理论 波，粒子m≠0 经典场论（电磁场、引力场）
电动力学的研究对象： 电磁场的基本属性、运动规律以及它和其它带电物质 之间的相互作用
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作业与考试 每章交一次作业，记入成绩10%-20%？听课记成绩10%， 中间考察20-30%；
平时答疑email或约时间，地点J5 C617；
不单独上习题课，难题典型题随堂上
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建议与忠告

必须投入时间和精力 课程内容最好提前预习，课后复习，要试着自己去推导
一. 矢量代数（运算） ♣ 加减法
A B ( A1e1 A2 e2 A3e3 ) ( B1e1 B2e2 B3e3 ) ( A1 B1 )e1 ( A2 B2 )e2 ( A3 B3 )e3 ( Ai Bi )ei

e1 , e2 , e3 or i, j, k
3
任意一个三维矢量 A 用三个基矢量展开
A A1e1 A2e2 A3e3 Ae i i
i 1

矢量的模 单位矢量
Fra Baidu bibliotek
| A | A A A
2 1 2 2 2 3
AA
i 1 i
3
i

| ei | 1
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电磁场是物质世界的重要组成部分：在生产实践、科学技术和 生活等领域都存在和涉及大量的和电磁场和电磁波有关问题： 电力系统 通信（手机）
微波、无线传输 卫星、遥感遥控以及航天技术 雷达、电子对抗 （材料）半导体物理与技术
粒子加速器
激光技术与加工。。。。
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电磁波的辐射：交变电磁场的矢势和标势；推迟势；辐射
电磁场；电磁场的衍射

狭义相对论：相对论的实验基础；相对论基本原理、洛伦
兹变换；相对论时空理论；相对论理论的协变形式；相对论 力学；相对论电动力学；

带电粒子和电磁场的相互作用：运动带电粒子的电磁场；
高速运动带电粒子的辐射；辐射频谱分析；且伦科夫辐射； 带电粒子电磁场对粒子本身的反作用； 期末考试
静电场与稳恒电流的电磁场：静电势及微分方程；唯一
性定理及应用；拉普拉斯方程及分离变量法；镜像法；格林 函数法；静电场的能量；稳横电流的磁场、矢势；磁场问题 的一般解；多极展开 期中考察
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教学大纲

电磁波的传播：理想绝缘介质中的波动方程及平面电磁波
解；定态波动方程及平面波解；电磁波在界面上的反射和折 射；波导及谐振腔

雷达技术、天线技术—辐射理论 电磁波的传输—波导实验于1936年首次实验成功后，发展了微波理 论与工程技术

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电磁理论与力学理论结合起来研究真空电子束与微波电磁场的相互作 用.19世纪四五十年代发展了磁控管、速调管等功率源，行波加速管 、驻波加速腔等微波电真空器件； 伴随受控热核反应的研究发展了等离子体电动力学和磁流体力学； 伴随加速器的研究发现了同步辐射现象，发展了同步辐射理论和同步辐 射光源