电动力学复习.ppt

1、电 动 力 学,考核办法,1. 平时（10%）+ 作业（30%）+ 期末（60%） 2. 考试 (允许带一张A4纸）。 3. 提倡做专题研究，优秀者适当加分。 学会举一反三，做题“在于精，而不在于多” 理论的系统性和基本概念的清晰性,研究对象: 经典,宏观电磁现象, 惯性系 教材由厚变薄 以演绎法为主,用矢量分析,微分方程等工具,Maxwell Eq + boundary relations Poisson & Laplace (separation of variable, image, Greens function) Holmholtz Eq, Retard potential Lore

2、ntz transformation,4-vectors,EM tensor,一、麦克斯韦理论,（1）麦克斯韦方程,边界条件,(2) 物态方程,求,求,(3) 洛伦兹力密度,(4) 电荷守恒定律,在稳恒条件下,(在线性介质中),(5) 电磁场能量守恒定律,在各向同性介质中：,(6) 动量守恒定律,动量密度,能量密度,能流密度或坡印亭矢量,电磁场应力张量,(1) 静电场,二、 静电场和稳恒电流磁场,(2) 稳恒电流磁场,即,(3) 标势和矢势的解法,1) 分离变量法,2) 电像法 (平面, 球),3) 格林函数法,4) 多极展开(泰勒展开法),(4)电磁场能量,静电场中的能量,稳恒磁场中的能量,

3、(5)小区域电荷体系在外磁场中的能量,力,力矩,(1) Plane-Wave Solutions in the isotropic medium.,1) Electromagnetic wave equation in the vacuum,三、 电磁波的传播,2) 定态波函数,亥姆霍兹方程,方程的解为：,从上面可得平面波有以下性质,同相，振幅比为,（1）,（2）,（3）,(2) 电磁波的反射和折射, 反射角等于入射角,利用 来证明 Fresnel formula。, 振幅关系,单色波在导体中的传播,1),Snells law,2)穿透深度和趋肤效应,3)导体表面的反射,(3) 波导,若 是虚

4、数, 则波无传播， 则要求,截止频率:,(1) D Alembert方程和推迟势,Lorenz 规范,达郎伯方程的解（推迟势）,四、电磁波的辐射,(2) 电偶极辐射,小区域场的辐射,角分布,(3) 电四极辐射，磁偶极辐射,(4) 任意运动带电粒子辐射,Lienard-Wiechert potential,Cherenkov radiation,加速度与速度平行 (轫致辐射）,加速度与速度垂直（同步辐射）,辐射方向？,(1) 迈克尔孙莫雷实验,(2) 相对论的基本假设,(3)洛伦兹变换,(4) 同时相对性,尺度缩短,时间延缓,(5) 速度变换公式,五、狭义相对论,(6) 4-vectors,四维矢量,(7) 能量和动量的关系, 相对论运动学,(8)电磁理论的协变性(物理量及规律的统一),1) 利用四维量来推导多普勒效应和运动电荷的势