华北电力考研 北京 大纲 电动力学

1、«电动力学»课程编号:«00500120»课程名称：«电动力学» 英文名称： Electrodynamics 总 学 时：48总 学 分：3适用对象: 本科先修课程：«数学物理方程»、电磁学与电磁波一、课程性质、目的和任务 电动力学的研究对象是电磁场的基本属性、运动规律和电磁场与物质之间的相互作用。电动力学是物理科学、无线电通信技术等专业的一门重要的基础理论课，也是光电子技术、信息通信、电磁场与微波技术和微电子等专业的先修课程。本课程的目的和任务是：（1）掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解，为专

2、业学习奠定必要的科学知识基础；（2）通过学习电磁场和物质之间相互作用规律及狭义相对论，充分认识和领会电磁场的物质性，树立正确的辨证唯物主义科学观；（3）获得和学会本学科领域内分析和解决基本问题的能力和方法，为今后从事相关专业的研究和技术开发创造条件。二、教学要求和内容 基本要求：通过本课程的学习，使学生掌握电磁场的运动规律和基本理论：（1）重点掌握电磁场的基本规律，深刻领会和熟练掌握麦克斯韦方程以及洛仑兹公式。（2）理解电磁场的基本性质，学会电场和磁场边值问题的分离变量、镜象和格林函数等基本方法。（3） 电磁波的传播和辐射主要介绍电磁波在无限和有限空间的传播特性和辐射电磁场的计算方法。在平面电

3、磁波的基础上掌握时谐电磁波的规律和特性，理解和掌握谐振腔和波导中电磁波的变化规律和求解方法；掌握势的概念和辐射电磁波方程-推迟势。（4）建立相对论时空观，掌握麦克斯韦方程和洛伦兹力公式的相对论协变形式，理解和认识相对论力学的基本规律。（5）通过深入微观领域，研究带电粒子和电磁场的相互作用，充分认识电磁场的本质，理解物质性和波动性的辨证统一关系，并由此看出经典电动力学应用到微观领域的局限性。基本内容：1 电磁现象的普遍规律（1） 电荷和电场（2） 电流和磁场（3） 麦克斯韦方程（本段重点）（4） 介质的电磁性质（5） 电磁场边值关系（本段难点和重点内容）（6） 电磁场的能量和能流2 静电场和静磁

4、场（1） 静电场的标势及其微分方程（重点内容）（2） 唯一性定理（3）    拉普拉斯方程 分离变量法 （本段重点和难点内容）（4）     镜像法（5） 格林函数法（6） 静磁场矢势及其微分方程 磁标势（重点内容）（7） 电多极矩和磁多极矩（8） 超导体的电磁特性3 电磁波的传播（1）     平面电磁波 电磁波在介质分界面上的反射和折射（2）      导体存在时的电磁波传播（3） 波导和谐振

5、腔（重点）（4） 高斯光束4 电磁波的辐射（1）  电磁场的矢势和标势 推迟势（本段的重点内容也是电磁波辐射的难点）   （2）    电偶极辐射（3）      电磁波的衍射（4）      电磁场动量5 狭义相对论（1） 相对论的实验基础和基本原理（2） 相对论的时空理论（重点）（3） 相对论理论的四维形式 电动力学的相对论不变性（4） 相对论力学6 带电粒子和电磁场的相互作用（1）

6、运动带电粒子的势和辐射电磁场（2） 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用（3）电磁波的散射、吸收 介质的色散三、教学安排及方式 根据本课程理论和知识性强的特点，教学方式计划以课堂讲授为主，辅助于课堂讨论和相关科学和技术的介绍，在相关科学和技术的任知上采用师生互动的教学方式，以期开发学生的创新意识。讲授与讨论基本达到：8：2的比例 四、各教学环节学时分配（建议） 序号 教学环节课程内容教学实验上机讨论课外合计1电磁现象的普遍规律-麦克思维方程2242电磁现象的普遍规律边值关系443静电场664静磁场445电磁波的传播平面电磁波446面电磁波-波导和谐振腔4267电磁波辐射4268狭义相对论基础449狭义相对论电动力学4410带电粒子和电磁场的相互作用4266合计406248五、推荐教材和教学参考书 教 材： 电动力学 （第二版），郭硕鸿编著，高等教育出版社，1997年。参考书：电磁场与电磁波劳兰 考森