電動力學(xué)課程作為一門重要的理論基礎(chǔ)課程,涉及大量抽象的物理概念、復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和深刻的理 論認識,要實現(xiàn)深刻認識基本理論、掌握正確分析和解決實際問題的技能和方法,習(xí)題訓(xùn)練是一個必要環(huán)節(jié)。本書作為與李承祖、趙鳳章編著的《電動力學(xué)教程》(修訂版)配套的習(xí)題輔導(dǎo)書,是國防科技大學(xué)電動力學(xué) 教學(xué)組成員在十多年課程講授過程中積累的經(jīng)驗和資料的基礎(chǔ)上,經(jīng)整理、總結(jié)、編輯而成,其內(nèi)容與教材章節(jié)對應(yīng),涵蓋對教材內(nèi)容的補充分析、課后習(xí)題解析,以及擴充習(xí)題背景知識和知識點其他講解方法的參考文獻。
本書可供應(yīng)用物理學(xué)、核技術(shù)與核安全、光電信息科學(xué)與工程等專業(yè)本科生參考,也可供光學(xué)工程和物理電子學(xué)專業(yè)碩士研究生、博士研究生入學(xué)考試參考。
本書是國防科技大學(xué)電動力學(xué)教學(xué)組成員在十多年課程講授過程中積累的經(jīng)驗和資料的基礎(chǔ)上,經(jīng)整理、總結(jié)、編輯而成。這本習(xí)題輔導(dǎo)是與李承祖、趙鳳章編著的《電動力學(xué)教程》(修訂版)配套的,可以作為教學(xué)參考書使用。
電動力學(xué)是我校應(yīng)用物理學(xué)、核技術(shù)與核安全、光電信息科學(xué)與工程第專業(yè)本科學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程。同時,它也是我校光學(xué)工程和物理電子學(xué)專業(yè)碩士、博士研究生入學(xué)考試的科目之一。課程的研究對象是宏觀電磁場的基本性質(zhì)、運動規(guī)律及其與物質(zhì)的相互作用。該課程作為一門重要的理論基礎(chǔ)課程,涉及大量抽象的物理概念、復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和深刻的理論認識,要使學(xué)生深刻認識基本理論、掌握正確分析和解決實際問題的技能和方法,習(xí)題訓(xùn)練是一個必要環(huán)節(jié)。但是,隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,學(xué)科專業(yè)范圍不斷拓寬,新課程相應(yīng)增加,原有課程學(xué)時在逐漸減少,在計劃學(xué)時內(nèi)設(shè)置習(xí)題課已經(jīng)很難實現(xiàn);同時,布置給學(xué)生的課外習(xí)題作業(yè)數(shù)量和難度也必須相應(yīng)減少和降低。因此,為彌補計劃學(xué)時數(shù)的不足,編寫習(xí)題輔導(dǎo)對提高教學(xué)效率十分必要。它可以幫助學(xué)生在課堂之外,通過自學(xué)就能實現(xiàn)正確理解基本理論、熟悉解題的基本方法、提高分析問題和解決問題能力的目標。
本書與教材配套,主要包含教材補充分析、習(xí)題解析和參考文獻三個部分。教材補充分析是對教材中為節(jié)省篇幅而未給出的理論推導(dǎo)過程(常使用容易得易知等字樣)給予詳盡的分析和對部分例題給予補充分析和深化說明。習(xí)題解析是按照教材中每章所附的習(xí)題,取相同編號逐一解析(或證明),過程詳細,部分計算結(jié)果還輔以可視化效果,便于學(xué)生對抽象物理概念的理解。參考文獻是對理論分析過程中頻繁使用的數(shù)學(xué)工具加以必要補充,對習(xí)題涉及的實際問題輔以背景知識擴充,對相關(guān)知識點給出其他講解方法的參考。
本書2014年3月基本完成初稿,錢寶良教授、楊漢武研究員、張軍研究員和袁成衛(wèi)研究員審閱了全部書稿,并對整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容安排、數(shù)學(xué)推導(dǎo)以及文字敘述提出了許多重要的修改意見和建議。本書于2014年秋季學(xué)期開始配合課程教學(xué)組織學(xué)生試用,經(jīng)過多年反復(fù)迭代定稿。原光電科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)科研辦公室和前沿交叉學(xué)科學(xué)院教學(xué)科研處對本書的編寫和組織試用給予了極大幫助。教學(xué)組在此表示衷心感謝!
由于本書是初次出版,且受限于編者的學(xué)識和水平,考慮不周和疏漏之處在所難免,望廣大教師、學(xué)生和讀者批評指正。
劉 靜
2023年3月于國防科技大學(xué)
第1章 數(shù)學(xué)準備 1
第2章 電動力學(xué)的理論基礎(chǔ) 15
第3章 靜電場 31
第4章 穩(wěn)恒電場和穩(wěn)恒磁場 59
第5章 電磁波的傳播 83
第6章 導(dǎo)行電磁波 105
第7章 電磁波的輻射和散射 119
第8章 狹義相對論和相對論電動力學(xué) … 142
參考文獻 168