電磁場與電磁波

1 矢量分析與場論
1.1 矢量分析
1.1.1 標(biāo)量和矢量
1.1.2 矢量的代數(shù)運算
1.1.3矢量的標(biāo)積與矢積
1.2 常用的正交坐標(biāo)系
1.2.1 直角坐標(biāo)系
1.2.2 圓柱坐標(biāo)系
1.2.3 球坐標(biāo)系
1.3 標(biāo)量場
1.3.1 標(biāo)量場的等值面
1.3.2 標(biāo)量場的方向?qū)?shù)和梯度
1.4 矢量場的通量和散度
1.4.1 矢量場的矢量線
1.4.2 通量
1.4.3 散度
1.5 矢量場的環(huán)量及旋度
1.5.1 環(huán)量
1.5.2 旋度
1.5.3 斯托克斯定理
本章提要
思考題
習(xí)題
2 宏觀電磁現(xiàn)象的基本原理
2.1 基本電磁物理量
2.2 電磁場基本定律
2.3 麥克斯韋方程組的積分形式
2.4 麥克斯韋方程組的微分形式
2.5 時變電磁場的邊界條件
本章提要
思考題
習(xí)題
3 靜電場和恒定電場
3.1 靜電場的基本方程
3.2 高斯定律的應(yīng)用
3.3 電位與電位梯度
3.4 靜電場中導(dǎo)體的性質(zhì)
3.5 導(dǎo)體的電容
3.5.1 孤立導(dǎo)體電容
3.5.2 雙導(dǎo)體電容
3.5.3 多導(dǎo)體系統(tǒng)的電容
3.6 靜電場的邊界條件
3.7 鏡像法
3.7.1 導(dǎo)電平面上方點電荷的電場
3.7.2 導(dǎo)體球附近點電荷的電場
3.7.3 無限大介質(zhì)平面上點電荷的電場
3.8 恒定電場
3.8.1 恒定電流場方程
3.8.2 恒定電流場的邊界條件
3.9 分離變量法
3.9.1 直角坐標(biāo)系中的分離變量法
3.9.2 圓柱坐標(biāo)系中的分離變量法
3.10 電場能量.
3.10.1 靜電場的能量
3.10.2 恒定電流場的能量損耗
本章提要
思考題
習(xí)題
4 恒定電流的磁場
4.1 靜磁場的基本方程
4.2 安培環(huán)路定律的應(yīng)用
4.3 導(dǎo)體的自感和互感
4.4 恒定磁場的邊界條件
4.5 靜磁場的能量
本章提要
思考題
習(xí)題
5 時變電磁場
5.1 時變電磁場的波動性
5.2 電磁場的能量守恒——坡印廷定理
5.3 時變電磁場惟一性定理
5.4 正弦電磁場
5.4.1 麥克斯韋方程的復(fù)矢量形式
5.4.2 復(fù)數(shù)形式的坡印廷定理
本章提要
思考題
習(xí)題
6 平面電磁波
6.1 理想介質(zhì)中的平面波
6.1.1 均勻平面波的分析
6.1.2 均勻平面波的傳播特性
6.2 導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波
6.2.1 導(dǎo)電媒質(zhì)中平面波的傳播特性
6.2.2 趨膚效應(yīng)
6.3 等離子體中的平面波
6.4 電磁波的色散和群速
6.5 電磁波的極化
6.5.1 線極化
6.5.2 圓極化
6.5.3 橢圓極化
6.5.4 極化技術(shù)的應(yīng)用
6.6 平面波向平面邊界的垂直入射
6.6.1 平面波向理想導(dǎo)體的垂直入射
6.6.2 平面波向理想介質(zhì)的垂直入射
6.7 平面電磁波向平面邊界的斜入射
6.7.1 平面電磁波向理想介質(zhì)的斜入射
6.7.2 平面電磁波向理想導(dǎo)體平面的斜入射
本章提要
思考題
習(xí)題
7 導(dǎo)行電磁波
7.1 導(dǎo)波的基本原理
7.2 矩形波導(dǎo)
7.3 波導(dǎo)的激勵與耦合
7.4 傳輸線
7.4.1 傳輸線的分布參數(shù)
7.4.2 傳輸線方程及其解
7.4.3 入射波和反射波的疊加
7.4.4 傳輸線的基本特性
7.4.5 均勻無損耗傳輸線的工作狀態(tài)分析
本章提要
思考題
習(xí)題
8 電磁輻射
8.1 電偶極子的輻射
8.2 電與磁的對偶性
8.3 磁偶極子的輻射
8.4 天線的基本電參數(shù)
8.5 對稱振子
8.5.1 對稱振子的輻射場
8.5.2 對稱振子的輸入阻抗
8.6 天線陣
本章提要
思考題
習(xí)題
附錄
各章習(xí)題參考答案
參考文獻