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電動力學(電子科學與技術第2版微課視頻版高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:曹斌照//馬寧//張強|責編:趙凱
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302657613
  • 出版日期：2024/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：273
人民幣：RMB 59.9 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會規劃教材，山西省高等學校線下一流課程「電動力學」使用教材。全書系統地闡述了經典電動力學的基本概念、基本規律和基本方法。主要介紹電磁場的基本屬性及其分析方法，電磁波的產生、輻射、傳播、衍射等，電磁場與帶電粒子的相互作用規律。全書共7章，內容包括：矢量分析、電磁現象的基本規律、靜電場、靜磁場、電磁波的輻射、電磁波的傳播、運動系統的電磁場，書末提供各章部分習題參考答案和附錄（常用坐標系下矢量運算恆等關係、場論公式、物理常量）等。書中另附有配套微視頻講解、習題分析與詳解、教案和閱讀材料等數字資源，可通過掃描二維碼獲取。
    本書在保留經典電動力學基本知識體系結構不變的前提下，對具體內容適度整合，遵循由一般到特殊的邏輯關係，力圖建立「電動力學」與「電磁場理論」課程的銜接。精選了與課程直接相關的、具有典型代表性的科技前沿作為補充閱讀材料。在選擇例題和習題的過程中，力求達到理論與實際相結合、學以致用的效果。各章最後部分增加課程思政教育內容。此外，書中穿插諸如內容強調、解題點撥、重點提醒、思考延伸等欄目，與讀者分享學習體會。
    本書可作為高等院校光電信息類、物理學類本科專業基礎課「電動力學」教材，也可供電子信息類、電氣類專業的師生參考，對於開展研究型教學的強基班、創新型人才培養基地班也具有一定的參考價值。
作者介紹
編者:曹斌照//馬寧//張強|責編:趙凱
目錄
第1章  矢量分析
  1.1  矢量的代數運算
    1.1.1  標量、矢量
    1.1.2  矢量的加減和數乘
    1.1.3  標量積、矢量積、混合積
    1.1.4  標量場、矢量場
  1.2  標量場的梯度、矢量場的散度與旋度
    1.2.1  標量場的方嚮導數和梯度
    1.2.2  矢量場的通量和散度
    1.2.3  矢量場的環量和旋度
    1.2.4  微分運算元
  1.3  矢量積分定理
    1.3.1  高斯散度定理
    1.3.2  斯托克斯定理
    1.3.3  格林定理
    1.3.4  亥姆霍茲定理
  1.4  三種常用坐標系
    1.4.1  坐標變數和基本單位矢量
    1.4.2  坐標變數之間的關係
    1.4.3  基本單位矢量之間的關係
    1.4.4  不同坐標系之間的矢量轉換
    1.4.5  三種常用坐標系中的梯度、散度、旋度及拉普拉斯運算表達式
  1.5  並矢與張量
    1.5.1  並矢與張量的概念
    1.5.2  張量的運算
  *1.6  思政教育：工欲善其事，必先利其器
  本章小結
  習題1
第2章  電磁現象的基本規律
  2.1  靜電場的基本規律
    2.1.1  庫侖定律
    2.1.2  電場強度
    2.1.3  高斯定理和電場的散度
    2.1.4  靜電場的環量定理和旋度
  2.2  靜磁場的基本規律
    2.2.1  電流與電流密度
    2.2.2  電荷守恆定律——電流連續性方程
    2.2.3  安培定律——磁感應強度
    2.2.4  靜磁場的通量和散度
    2.2.5  靜磁場的環量和旋度
  2.3  介質的電磁性質
    2.3.1  介質的極化
    2.3.2  電位移矢量
    2.3.3  介質的磁化
    2.3.4  磁場強度
  2.4  麥克斯韋方程組、洛倫茲力公式
    2.4.1  電磁感應定律
    2.4.2  位移電流和全電流定律
    2.4.3  麥克斯韋方程組
    2.4.4  洛倫茲力公式

    *2.4.5  麥克斯韋方程組的空間協變性與應用簡介
  2.5  電磁場的邊值關係
    2.5.1  一般情形下電磁場的邊值關係
    2.5.2  理想介質間電磁場的邊值關係
    2.5.3  介質與導體間電磁場的邊值關係
    *2.5.4  等效介質公式
  2.6  電磁場的能量和能流
    2.6.1  電磁場的能量守恆定律
    2.6.2  電磁場能流密度的表達式
    2.6.3  電磁能量的傳輸
  2.7  電磁場的動量
    2.7.1  電磁場的動量守恆定律
    2.7.2  電磁場的動量密度、動量流密度
  *2.8  思政教育：電磁的對立統
  本章小結
  習題2
第3章  靜電場
  3.1  靜電場的基本方程及邊值關係
    3.1.1  靜電場的基本方程
    3.1.2  標勢的微分方程
    3.1.3  邊值關係
    3.1.4  靜電場的能量
  3.2  靜電場的定解問題、唯一性定理
    3.2.1  靜電場定解問題的描述
    3.2.2  靜電場定解問題的常用解法
    3.2.3  靜電場的唯一性定理
  3.3  分離變數法
    3.3.1  球坐標系中的分離變數法
    3.3.2  圓柱坐標系中的分離變數法
  3.4  鏡像法
    3.4.1  鏡像法的基本原理
    3.4.2  導體平面的鏡像
    3.4.3  導體球面的鏡像
    *3.4.4  介質平面的鏡像
  3.5  格林函數法
    3.5.1  δ函數的定義及主要性質
    3.5.2  格林函數
    3.5.3  格林函數法
  3.6  電多極矩法
    3.6.1  電勢的多級展開
    3.6.2  電多極矩
    *3.6.3  小區域內電荷體系在外電場的能量
  *3.7  科技前沿——靜電隱形衣
  *3.8  思政教育：靜電場定解問題的哲學思想
  本章小結
  習題3
第4章  靜磁場
  4.1  靜磁場的基本方程及邊值關係
    4.1.1  靜磁場的基本方程
    4.1.2  磁矢勢及微分方程

    4.1.3  邊值關係
    4.1.4  靜磁場能量
    *4.1.5  A-B效應
  4.2  磁標勢及定解問題
    4.2.1  磁標勢
    4.2.2  磁標勢的微分方程
    4.2.3  磁標勢的邊值關係
  4.3  磁多極矩
    4.3.1  矢勢的多極展開
    4.3.2  磁偶極矩的場和磁標勢
    4.3.3  小區域內電流分佈在外磁場的能量
  *4.4  超導體的電磁特性
    4.4.1  零電阻現象和完全抗磁性現象
    4.4.2  超導體中電磁場基本方程
    4.4.3  超導體的應用
  *4.5  科技前沿：靜磁場誘導的低維材料量子磁輸運
  *4.6  思政教育：靜態場中的對稱性思想
  本章小結
  習題4
第5章  電磁波的輻射
  5.1  電磁場的矢勢和標勢
    5.1.1  用勢描述電磁場
    5.1.2  規範變換和規範不變性
    5.1.3  達朗貝爾方程
  5.2  推遲熱
    5.2.1  達朗貝爾方程的解——推遲勢
    5.2.2  推遲勢的物理意義
  5.3  偶極子輻射
    5.3.1  輻射場的一般公式
    *.3.2  推遲勢的多極展開
    5.3.3  電偶極輻射和磁偶極輻射
    5.3.4  輻射能流角分佈——方向性函數
    5.3.5  輻射功率、輻射電阻
  5.4  電四極輻射
    5.4.1  高頻電流分佈的電四極矩
    5.4.2  電四極輻射
  5.5  天線輻射
    5.5.1  天線上的電流分佈
    5.5.2  短天線的輻射
    5.5.3  半波天線
    5.5.4  天線陣
  *5.6  電磁波的衍射
    5.6.1  衍射問題
    5.6.2  基爾霍夫公式
    5.6.3  小孔衍射
  *5.7  科技前沿1：散射相消原理及應用
  *5.8  科技前沿2：低維材料電磁波輻射下的非線性效應
  *5.9  思政教育：團體精神、「抓大放小」思想
  本章小結
  習題5

第6章  電磁波的傳播
  6.1  平面電磁波在理想介質中的傳播
    6.1.1  理想介質中電磁波的波動方程及其解
    6.1.2  平面電磁波的傳播特性
    6.1.3  電磁波的極化
    6.1.4  均勻平面電磁波的主要性質
    6.1.5  雙負電磁參數介質中的均勻平面電磁波
  6.2  均勻平面電磁波在有耗介質中的傳播
    6.2.1  有耗介質中的電磁參數
    6.2.2  均勻平面電磁波在有耗介質中的傳播
    6.2.3  導電介質中傳播的均勻平面波
    6.2.4  趨膚效應和穿透深度
  6.3  平面電磁波在介質分界面上的反射與折射
    6.3.1  反射定律與折射定律
    6.3.2  反射係數和透射係數（菲涅耳公式）
    6.3.3  全反射
    6.3.4  正入射
    *6.3.5  負折射和零折射
  6.4  電磁波在導體表面上的反射與折射
    6.4.1  斜入射和正入射
    6.4.2  駐波
    *6.4.3  金屬界面的表面波：SPP
  6.5  波導和諧振腔
    6.5.1  高頻電磁能量的傳輸
    6.5.2  金屬導體的邊界條件
    6.5.3  矩形波導中的電磁波
    6.5.4  諧振腔
  *6.6  科技前沿1：零折射率超材料波導載入系統中電磁波的傳播特性
    6.6.1  模型及理論推導
    6.6.2  模擬及分析
  *6.7  科技前沿2：左手材料的奇異特性
    6.7.1  左手材料的基本特性
    6.7.2  左手材料的實現
    6.7.3  左手材料的應用領域
  *6.8  科技前沿3：光子晶體
    6.8.1  電磁波通過多層介質的反射與透射
    6.8.2  一維光子晶體中的布洛赫波及其能帶結構
    6.8.3  光子晶體的應用
  *6.9  思政教育：「左手材料」的實現帶給我們的啟示
  本章小結
  習題6
第7章  運動系統的電磁場
  7.1  洛倫茲變換
    7.1.1  狹義相對論的實驗基礎
    7.1.2  狹義相對論的兩個基本假設
    7.1.3  洛倫茲變換
  7.2  狹義相對論的時空理論
    7.2.1  四維間隔不變性
    7.2.2  閔可夫斯基四維空間
    7.2.3  狹義相對論的幾個重要結論

    7.2.4  速度變換公式
  7.3  電磁理論的相對論不變性
    7.3.1  電荷守恆定律的四維形式
    7.3.2  達朗貝爾方程和洛倫茲條件的四維形式
    7.3.3  電磁場張量及電磁場變換
    7.3.4  電磁場的內在聯繫
  *7.4  相對論力學
    7.4.1  四維動量矢量
    7.4.2  靜止質量和運動質量
    7.4.3  質能關係式
    7.4.4  相對論力學方程
    7.4.5  電磁場的物質性和經典電磁理論的適用範圍
    7.4.6  經典電動力學的局限性
  *7.5  運動帶電粒子的勢和輻射電磁波
    7.5.1  任意運動帶電粒子的勢
    7.5.2  偶極輻射
    7.5.3  任意運動帶電粒子的電磁場
  *7.6  高速運動帶電粒子的輻射
    7.6.1  高速運動帶電粒子的輻射功率
    7.6.2  角分佈
  *7.7  科技前沿：相對論性費米子體系量子輸運的電磁場調控
  *7.8  思政教育：科學精神——近代物理建立給我們的啟示
  本章小結
  習題7
部分習題參考答案
附錄
參考文獻

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