電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)（第2版）

第1章 矢量分析與場(chǎng)論（1）
1.1 矢量的表示和運(yùn)算（1）
1.1.1 矢量與標(biāo)量（1）
1.1.2 矢量的代數(shù)運(yùn)算（2）
1.1.3 標(biāo)量場(chǎng)與矢量場(chǎng)（4）
1.2 正交坐標(biāo)系（4）
1.2.1 正交坐標(biāo)系的概念（4）
1.2.2 笛卡兒坐標(biāo)系（5）
1.2.3 圓柱坐標(biāo)系（6）
1.2.4 球坐標(biāo)系（7）
1.2.5 三種坐標(biāo)系中單位矢量之間的關(guān)系（8）
1.3 矢量函數(shù)的通量與散度（10）
1.3.1 矢量的通量（10）
1.3.2 散度（12）
1.3.3 高斯散度定理（14）
1.4 矢量函數(shù)的環(huán)量與旋度（15）
1.4.1 矢量的環(huán)量（16）
1.4.2 矢量場(chǎng)的旋度（16）
1.4.3 斯托克斯定理（20）
1.5 標(biāo)量函數(shù)的方向?qū)?shù)與梯度（21）
1.5.1 標(biāo)量場(chǎng)與等值面（21）
1.5.2 方向?qū)?shù)（21）
1.5.3 梯度（22）
1.6 格林公式（25）
1.7 亥姆霍茲定理（26）
1.7.1 散度和旋度的比較（26）
1.7.2 亥姆霍茲定理（26）
1.8 矢量場(chǎng)的分類（27）
本章小結(jié)（28）
習(xí)題1（30）
第2章 電場(chǎng)、磁場(chǎng)與麥克斯韋方程（33）
2.1 電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度與電位（34）
2.1.1 電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度（34）
2.1.2 電位（35）
2.2 磁場(chǎng)力、磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁位（36）
2.2.1 磁場(chǎng)力與磁感應(yīng)強(qiáng)度（36）
2.2.2 矢量磁位（37）
2.2.3 標(biāo)量磁位（40）
2.3 洛倫茲力（40）
2.4 電偶極子（41）
2.5 磁偶極子（43）
2.6 由電通量與高斯定律導(dǎo)出麥克斯韋第一方程（46）
2.6.1 電通量（46）
2.6.2 麥克斯韋第一方程（46）
2.7 由電磁感應(yīng)定律與斯托克斯定律導(dǎo)出麥克斯韋第二方程（47）
2.8 由磁通量與高斯定律導(dǎo)出麥克斯韋第三方程（47）
2.9 由安培環(huán)路定律與斯托克斯定律導(dǎo)出麥克斯韋第四方程（48）
2.9.1 傳導(dǎo)電流、運(yùn)流電流和位移電流（48）
2.9.2 電流連續(xù)性原理（50）
2.9.3 麥克斯韋第四方程（51）
2.10 微分形式的麥克斯韋方程組（52）
2.11 麥克斯韋方程的積分形式（54）
2.12 麥克斯韋方程的時(shí)諧形式（56）
2.13 電磁場(chǎng)的能量與坡印廷矢量（57）
本章小結(jié)（61）
習(xí)題2（62）
第3章 介質(zhì)中的麥克斯韋方程組（64）
3.1 分子模型（64）
3.2 電介質(zhì)及其極化（65）
3.2.1 極化的概念（65）
3.2.2 極化矢量P（66）
3.2.3 介質(zhì)的分子模型與極化矢量（67）
3.2.4 高密度介質(zhì)中的電場(chǎng)（68）
3.2.5 考慮極化效應(yīng)的麥克斯韋方程組（70）
3.3 折射率與相對(duì)介電常數(shù)（72）
3.4 介質(zhì)的磁化（74）
3.4.1 磁化的概念（74）
3.4.2 磁化電流與磁化矢量M（74）
3.4.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度（74）
3.4.4 磁介質(zhì)（75）
3.5 介質(zhì)中的麥克斯韋方程組（76）
3.6 電磁場(chǎng)的邊界條件（77）
本章小結(jié)（84）
習(xí)題3（86）
第4章 矢量位與標(biāo)量位（88）
4.1 矢量位A（88）
4.2 標(biāo)量位φ（88）
4.3 用位函數(shù)φ和A表示的非均勻波動(dòng)方程（89）
4.4 利用場(chǎng)源ρ和J求解位函數(shù)φ和A（92）
4.5 李納-威謝爾特位函數(shù)（94）
本章小結(jié)（98）
習(xí)題4（99）
第5章 靜態(tài)場(chǎng)的解（100）
5.1 泊松方程和拉普拉斯方程（100）
5.1.1 靜態(tài)場(chǎng)中的麥克斯韋方程組（100）
5.1.2 泊松方程和拉普拉斯方程（102）
5.2 對(duì)偶原理（105）
5.3 疊加原理和唯一性定理（106）
5.3.1 邊界條件的分類（106）
5.3.2 疊加原理（106）
5.3.3 唯一性定理（107）
5.4 鏡像法（107）
5.4.1 點(diǎn)電荷與無(wú)限大平面導(dǎo)體的合成場(chǎng)計(jì)算（107）
5.4.2 電介質(zhì)分界面的鏡像電荷（109）
5.4.3 球形邊界問(wèn)題（111）
5.4.4 圓柱形邊界問(wèn)題（112）
5.5 分離變量法（113）
5.5.1 笛卡兒坐標(biāo)系中的分離變量法（113）
5.5.2 圓柱坐標(biāo)系中的分離變量法（116）
5.6 格林函數(shù)法（118）
5.6.1 靜電場(chǎng)邊值問(wèn)題的格林函數(shù)法表達(dá)式（119）
5.6.2 簡(jiǎn)單邊界的格林函數(shù)（121）
5.7 有限差分法（122）
本章小結(jié)（125）
習(xí)題5（126）
第6章 自由空間中的電磁波（128）
6.1 波的數(shù)學(xué)描述（128）
6.2 均勻平面波與三維波動(dòng)方程（129）
6.3 電波與磁波（130）
6.4 自由空間中的平面電磁波（131）
6.4.1 隨時(shí)間變化的單色平面波（132）
6.4.2 均勻平面電磁波的特性（133）
6.5 波的極化（136）
6.6 電磁波譜（141）
本章小結(jié)（143）
習(xí)題6（143）
第7章 非導(dǎo)電介質(zhì)中的電磁波（145）
7.1 非導(dǎo)電介質(zhì)中的電磁波方程（145）
7.2 平面電磁波在理想介質(zhì)中的傳播（147）
7.3 平面電磁波在非理想介質(zhì)中的傳播（148）
7.3.1 等效復(fù)介電系數(shù)（148）
7.3.2 波動(dòng)方程及其解（149）
7.4 低密度氣體中的電磁波（150）
7.5 高密度介質(zhì)中的電磁波（152）
7.6 復(fù)數(shù)折射率的相關(guān)結(jié)論（153）
7.7 相速度與能流速度（154）
7.8 色散（157）
7.9 相速與群速（158）
本章小結(jié)（160）
習(xí)題7（160）
第8章 導(dǎo)電介質(zhì)中的電磁波（162）
8.1 導(dǎo)電介質(zhì)的一般模型（162）
8.2 導(dǎo)電介質(zhì)在高頻或低頻時(shí)的特性（163）
8.2.1 介質(zhì)的折射率與導(dǎo)電介質(zhì)的頻率特性（163）
8.2.2 導(dǎo)電介質(zhì)的趨膚深度（165）
8.2.3 導(dǎo)電介質(zhì)的趨膚效應(yīng)（167）
8.3 導(dǎo)電介質(zhì)中的電磁波（169）
8.3.1 導(dǎo)電介質(zhì)中波的傳播特性（169）
8.3.2 良導(dǎo)體中的均勻平面電磁波（172）
8.4 等離子體對(duì)波的反射（175）
本章小結(jié)（177）
習(xí)題8（178）
第9章 電磁波的反射與折射（179）
9.1 電磁波傳播的邊界條件（179）
9.2 傳播矢量（182）
9.3 平面邊界的反射與透射（183）
9.4 反射波的極化（191）
9.5 法向入射（192）
9.6 全折射與全反射（194）
9.6.1 全折射（194）
9.6.2 全反射（195）
9.7 反射波的相位變化（196）
9.8 各向異性媒質(zhì)中的平面電磁波（197）
本章小結(jié)（198）
習(xí)題9（200）
第10章 導(dǎo)行電磁波（203）
10.1 電磁波在均勻?qū)Рㄑb置中傳播的一般特性（203）
10.1.1 電磁波在均勻?qū)Рㄑb置中的傳播（203）
10.1.2 均勻?qū)Рㄑb置中的TEM波、TE波和TM波（205）
10.1.3 均勻?qū)Рㄑb置中的導(dǎo)行波傳輸特性（207）
10.2 TEM傳輸線（209）
10.2.1 傳輸線方程及其時(shí)諧穩(wěn)態(tài)解（209）
10.2.2 傳輸線的傳輸特性參數(shù)（213）
10.2.3 無(wú)損耗傳輸線的工作狀態(tài)（215）
10.3 矩形波導(dǎo)（221）
10.3.1 矩形波導(dǎo)中的TM波（221）
10.3.2 矩形波導(dǎo)中的TE波（222）
10.3.3 矩形波導(dǎo)中的TE10波（224）
10.4 圓柱形波導(dǎo)（228）
10.4.1 圓柱形波導(dǎo)中的TM波（228）
10.4.2 圓柱形波導(dǎo)中的TE波（230）
10.5 導(dǎo)波系統(tǒng)中的功率傳輸與損耗（232）
10.5.1 波導(dǎo)的功率傳輸和功率容量（232）
10.5.2 波導(dǎo)的損耗和衰減（233）
10.6 諧振腔（235）
10.6.1 同軸諧振腔（235）
10.6.2 矩形諧振腔（236）
10.6.3 諧振腔的品質(zhì)因素Q（237）
10.7 介質(zhì)波導(dǎo)和光纖簡(jiǎn)介（238）
10.7.1 介質(zhì)波導(dǎo)（238）
10.7.2 光纖（238）
本章小結(jié)（240）
習(xí)題10（241）
第11章 輻射系統(tǒng)簡(jiǎn)介（242）
11.1 緩慢移動(dòng)的加速點(diǎn)電荷的輻射（242）
11.2 自由電荷的能量散射（246）
11.3 束縛電荷輻射的散射（247）
11.4 電偶極子天線的輻射（248）
11.5 天線的輻射電阻（250）
11.6 天線的增益（251）
11.7 磁偶極子天線的輻射（251）
本章小結(jié)（256）
習(xí)題11（256）
附錄A 一些有用的數(shù)學(xué)結(jié)論（257）
附錄B 計(jì)算雅可比行列式（261）
附錄C 矢量D、H、E、B、P、M之間的關(guān)系（262）
附錄D 相關(guān)的國(guó)際單位（263）
附錄E 相關(guān)的物理常數(shù)（264）
附錄F 中英文術(shù)語(yǔ)對(duì)照表（266）
習(xí)題參考答案（272）
參考文獻(xiàn)（280）