理論力學考研輔導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:電子工業

作者:海欣 編

出品人:

頁數:277

译者:

出版時間:2008-1

價格:32.00元

裝幀:

isbn號碼:9787121051746

叢書系列:

圖書標籤:

• 理論力學
• 考研
• 輔導
• 教材
• 高等教育
• 物理學
• 應試
• 復習
• 大學教材
• 理工科

《電動力學：經典與前沿》 內容簡介 本書旨在為物理學專業本科高年級學生及研究生提供一套全麵、深入且具有挑戰性的電磁場理論學習資源。不同於側重於工程應用或僅限於基礎概念闡述的教材，本書將電動力學的核心理論體係建立在嚴謹的數學框架之上，同時緊密結閤現代物理學的最新發展與前沿研究領域。 全書共分為七大部分，係統地涵蓋瞭從靜電場、靜磁場到麥剋斯韋方程組的建立、電磁波的傳播與應用，直至相對論性電動力學和輻射理論的精要。 第一部分：靜電場與邊界值問題（Electrostatics and Boundary Value Problems） 本部分首先迴顧瞭庫侖定律和電場強度，並引入瞭電勢的概念，強調瞭其在簡化問題求解中的核心作用。隨後，我們深入探討瞭高斯定律在求解具有特定對稱性問題中的應用，並詳細闡述瞭電勢的拉普拉斯方程和泊鬆方程在笛卡爾、柱麵和球坐標係下的數學形式與解法。 一個重要的章節專門用於處理靜電場的邊界值問題。這包括對各種邊界條件（如Dirichlet和Neumann條件）的精確錶述，以及格林函數在求解非均勻介質中電勢問題的強大能力。我們詳細分析瞭像導體腔、介質球體等經典配置的電勢分布，並引入瞭像法原理（Method of Images），通過一係列巧妙的鏡像電荷配置，解決瞭平麵導體或麯麵導體附近的電荷分布問題，這是理解電磁場邊界行為的關鍵技巧。 第二部分：靜磁場與矢量勢（Magnetostatics and the Vector Potential） 本部分將焦點從電荷的靜態分布轉移到電流的穩恒分布。我們從畢奧-薩伐爾定律齣發，推導齣安培環路定律，並展示瞭其在求解穩恒電流産生的磁場中的應用。 與靜電場的電勢類似，靜磁場引入瞭磁矢量勢 $mathbf{A}$ 的概念。我們詳細討論瞭矢量勢的物理意義、規範選擇的重要性（重點闡述瞭庫侖規範和洛倫茲規範），以及如何利用 $ abla^2 mathbf{A} = -mu_0 mathbf{J}$ 來求解復雜的磁場問題。此外，磁介質的引入，特彆是磁化強度 $mathbf{M}$、磁場強度 $mathbf{H}$ 及其本構關係，被係統地引入，並應用於求解磁屏蔽和磁場的退磁因子等實際問題。 第三部分：時變場與麥剋斯韋方程組（Time-Varying Fields and Maxwell's Equations） 這是全書的核心。本部分的核心任務是整閤法拉第電磁感應定律和麥剋斯韋引入的“位移電流”概念，從而完整地建立起描述所有經典電磁現象的麥剋斯韋方程組。我們將這四組偏微分方程置於不同的物理情境（自由空間、綫性介質、非綫性與色散介質）下進行詳細分析。 我們重點討論瞭方程組的微分形式和積分形式的等價性，並強調瞭電磁場守恒定律（如電荷守恒和能量守恒，通過坡印廷廷定理Poynting's Theorem體現）在方程組結構中的必然性。通過對自由空間中麥剋斯韋方程組的求解，我們推導齣瞭均勻平麵電磁波的傳播關係，包括波的相速度、群速度以及波阻抗的概念。 第四部分：電磁波的傳播、反射與散射（Wave Propagation, Reflection, and Scattering） 本部分深入研究瞭電磁波在不同介質中的行為。我們首先分析瞭電磁波在無損耗介質（如真空、理想電介質）中的傳播特性，討論瞭趨膚深度和傳播常數，並詳細分析瞭平行光（TM波）和垂直光（TE波）在理想導體界麵上的反射和透射問題。 隨後，我們擴展到色散和吸收介質中的波傳播。介質的復介電常數和復磁導率如何影響波的衰減和相移被清晰地闡述。最後，本部分專門探討瞭波導理論的基礎——靜波與行波，重點分析瞭矩形波導中的TE和TM模式，計算瞭截止頻率和模式的色散關係，為微波工程的應用奠定理論基礎。 第五部分：輻射理論（Radiation） 本部分聚焦於加速電荷所産生的電磁輻射。我們從矢量勢和電磁場的時變解齣發，推導齣瞭遲滯勢（Retarded Potentials），這是理解輻射現象的物理基礎。 通過對四極子和偶極子輻射場的分析，我們導齣瞭電偶極子輻射的功率公式，並討論瞭其輻射方嚮圖和極化特性。更進一步，我們引入瞭磁偶極子和一般多極矩的概念，揭示瞭電磁輻射的本質是電荷和電流的非時不變性。相對論性運動電荷（如沿著直綫加速的電荷）的輻射，如同步輻射的初步概念，也被引入作為實際物理場景的連接點。 第六部分：相對論性電動力學（Relativistic Electrodynamics） 本書的進階部分，將電磁學置於狹義相對論的框架下。我們首先迴顧瞭洛倫茲變換，並介紹瞭電磁場張量 $F^{mu u}$ 作為四維嚮量，如何簡潔地統一瞭電場和磁場。 我們展示瞭麥剋斯韋方程組在洛倫茲變換下形式的不變性，這是對電磁學理論自洽性的有力證明。通過張量形式，我們推導瞭相對論性電荷和電流的變換規律，以及相對論性速度選擇下的電場和磁場的變換公式，解釋瞭“磁場是運動電荷的電場”這一深刻的物理圖像。 第七部分：高級主題與電磁場的能量（Advanced Topics and Field Energy） 最後一部分探討瞭幾個重要的、更具挑戰性的主題。我們對坡印廷廷矢量的性質進行瞭深入挖掘，詳細分析瞭電磁場攜帶的能量密度和動量密度，並推導瞭坡印廷廷定理在任意控製麵上的積分形式。 此外，本部分還引入瞭輻射反應力和洛倫茲-狄拉剋方程（作為經典理論中處理自相互作用的嘗試與挑戰），以及等離子體中的電磁波傳播的基礎模型。對黑體輻射中的電磁場處理，以及電磁場的量子化問題（作為通嚮量子電動力學的橋梁）進行瞭概述，為讀者指明瞭進一步深入研究的方嚮。 本書的特點在於其理論的嚴謹性和數學工具的完備性。書中包含瞭大量的例題和詳細的步驟推導，旨在培養讀者獨立分析和解決復雜電磁問題的能力。內容設計充分考慮瞭從經典理論到現代物理的銜接，適閤作為高年級本科生“電動力學”課程的教材或考研復習的深度參考書。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆