物理学专业本科教学大纲 课程名称:电动力学 《电动力学》教学大纲 课程编号:06407314 课程性质、目的及开课对象 (一)课程性质:专业课 二)教学目的:掌握电磁运动的基本规律,加深对电磁场性质的理解。了解 狭义相对论时空观及有关基本概念。获得本课程领域内分析和处理一些最基本问 题的初步能力,为学习后继课程和独立解决实际工作问题打下必要的基础。 (三)开课对象:物理系物理学专业本科生 先修课程 电磁学、数学物理方法 三、教学方法与考核方法 (一)教学方法:讲授式为主 (二)考核方式:考试 四、学时数分配 总学时:64学时;理论讲授52学时;习题讲授12学时,大纲中带*号内 容不是必讲的,未计入学时之内 五、教学内容与学时 第一章电磁现象的普遍规律(19学时) [主要内容]: 1.1电荷和电场 1.2电流和磁场 1.3麦克斯韦方程组 1.4介质的电磁性质 1.5电磁场边值关系 1.6电磁场的能量和能流 习题及所需数学知识(10学时) 重点难点:麦克斯韦方程组,电磁场的能量和边值关系 学生掌握要点: 1.掌握高斯定理和电场的散度及旋度 2.掌握毕奧一萨伐尔定律及磁场的环量和旋度、磁场的散度
物理学专业本科教学大纲 课程名称：电动力学 《电动力学》教学大纲 课 程 编 号：06407314 一、课程性质、目的及开课对象 （一）课程性质：专业课 （二）教学目的：掌握电磁运动的基本规律，加深对电磁场性质的理解。了解 狭义相对论时空观及有关基本概念。获得本课程领域内分析和处理一些最基本问 题的初步能力，为学习后继课程和独立解决实际工作问题打下必要的基础。 （三）开课对象：物理系物理学专业本科生 二 、先修课程 电磁学、数学物理方法 三、教学方法与考核方法 （一）教学方法：讲授式为主 （二）考核方式：考试 四、学时数分配 总学时：64 学时；理论讲授 52 学时；习题讲授 12 学时，大纲中带﹡号内 容不是必讲的，未计入学时之内。 五、教学内容与学时 第一章 电磁现象的普遍规律 （19 学时） [主要内容]： 1．1 电荷和电场 1．2 电流和磁场 1．3 麦克斯韦方程组 1．4 介质的电磁性质 1．5 电磁场边值关系 1．6 电磁场的能量和能流 习题及所需数学知识(10 学时) 重点难点：麦克斯韦方程组，电磁场的能量和边值关系。 学生掌握要点： 1．掌握高斯定理和电场的散度及旋度。 2．掌握毕奥--萨伐尔定律及磁场的环量和旋度、磁场的散度
物理学专业本科教学大纲 课程名称:电动力学 3.了解磁场的旋度和散度公式的证明 理解位移电流。 5.掌握麦克斯韦方程组,电磁场的能量和边值关系。 第二章静电场(11学时) [主要内容]: 2.1静电场的标势及其微分方程 2.2唯一性定理 2.3拉普拉斯方程分离变量法 2.4镜象法 2.5格林函数 2.6电多极矩 习题(2学时) 重点难点:静电场的标势及其微分方程,镜象法,分离普通量法 学生掌握要点: 1.掌握静电场的标势及其微分方程。 2.唯一性定理只证明两导体的第一和第二类问题。 3.分离变量法着重在拉普拉斯方程的应用。 4.掌握镜象法解题方法,了解点电荷密度的δ函数表示及格林函数问题 5.掌握电势多级展开及前两项的物理意义 第三章静磁场(6学时) [主要内容]: 3.1矢势及其微分方程 3.2磁标势 3.3磁多极矩 *3.4阿哈罗诺夫一玻姆效应 *3.5超导体的电磁性质 习题(2学时) 重点难点:矢势及其微分方程、磁偶极子及其外场的作用 学生掌握要点: 1.掌握矢势及其微分方程和矢势边值关系。 2.磁标势法介绍从场方程的出磁场问题的两中观点,加以比较
物理学专业本科教学大纲 课程名称：电动力学 3．了解磁场的旋度和散度公式的证明。 4．理解位移电流。 5．掌握麦克斯韦方程组，电磁场的能量和边值关系。 第二章 静电场 （11 学时） [主要内容]： 2．1 静电场的标势及其微分方程 2．2 唯一性定理 2．3 拉普拉斯方程 分离变量法 2．4 镜象法 2．5 格林函数 2．6 电多极矩 习题（2 学时） 重点难点： 静电场的标势及其微分方程，镜象法，分离普通量法 学生掌握要点： 1．掌握静电场的标势及其微分方程。 2．唯一性定理只证明两导体的第一和第二类问题。 3．分离变量法着重在拉普拉斯方程的应用。 4．掌握镜象法解题方法，了解点电荷密度的δ函数表示及格林函数问题。 5．掌握电势多级展开及前两项的物理意义。 第三章 静磁场 （6 学时） [主要内容]： 3．1 矢势及其微分方程 3．2 磁标势 3．3 磁多极矩 ﹡3．4 阿哈罗诺夫--玻姆效应 ﹡3．5 超导体的电磁性质 习题（2 学时） 重点难点： 矢势及其微分方程、磁偶极子及其外场的作用 学生掌握要点： 1．掌握矢势及其微分方程和矢势边值关系。 2．磁标势法介绍从场方程的出磁场问题的两中观点，加以比较
物理学专业本科教学大纲 课程名称:电动力学 第四章电磁波的传播(8学时) [主要内容]: 4.1平面电磁波 4.2电磁波在介质介面上的反射和折射 4.3有导体存在时的电磁波的传播 4.4谐振腔 4.5波导 *4.6高斯光束 *4.7等离子体 习题(2学时) 重点难点:平面电磁波、理想导体边界条件、截止频率 学生掌握要点: 1.掌握平面电磁波及波动方程。 2.了解电磁波的能量和能流。 波导只讲矩形波并掌握波导中电磁波传波的特点, 4.理解截止频率的含义 第五章电磁波的辐射(8学时) [主要内容] 5.1电磁场的矢势和标势 5.2推迟势 5.3电偶极辐射 *5.4磁偶极辐射和电四极辐射 *5.5天线辐射 *5.6电磁波的衍射 5.7电磁场的动量 习题(2学时) 重点难点:电磁场的势、达郎贝尔方程、推迟势 学生掌握要点: 1.重点掌握用矢势和标势描素电磁场的方法 2.重点掌握达郎贝尔方程、推迟势及其物理意义 3.了解电偶极辐射的相关内容
物理学专业本科教学大纲 课程名称：电动力学 第四章 电磁波的传播 （8 学时） [主要内容]： 4．1 平面电磁波 4．2 电磁波在介质介面上的反射和折射 4．3 有导体存在时的电磁波的传播 4．4 谐振腔 4．5 波导 ﹡4．6 高斯光束 ﹡4．7 等离子体 习题（2 学时） 重点难点：平面电磁波、理想导体边界条件、截止频率 学生掌握要点： 1．掌握平面电磁波及波动方程。 2．了解电磁波的能量和能流。 3．波导只讲矩形波并掌握波导中电磁波传波的特点。 4．理解截止频率的含义。 第五章 电磁波的辐射 （8 学时） [主要内容]： 5．1 电磁场的矢势和标势 5．2 推迟势 5．3 电偶极辐射 ﹡5．4 磁偶极辐射和电四极辐射 ﹡5．5 天线辐射 ﹡5．6 电磁波的衍射 5．7 电磁场的动量 习题（2 学时） 重点难点： 电磁场的势、达郎贝尔方程、推迟势 学生掌握要点： 1．重点掌握用矢势和标势描素电磁场的方法。 2．重点掌握达郎贝尔方程、推迟势及其物理意义。 3．了解电偶极辐射的相关内容
物理学专业本科教学大纲 课程名称:电动力学 第六章狭义相对论(10学时) [主要内容]: 6.1相对论的实验基础 6.2相对论的基本原理洛仑滋变换 6.3相对论的时空理论 6.4相对论理论的四维形式 6.5电动力学的相对论不变性 *6.6相对论力学 *6.7电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量 重点难点:相对论的基本原理洛仑滋变换、时空理论、速度相加原理 学生掌握要点: 1.了解狭义相对论的实验基础是迈克耳逊-莫雷实验,适当介绍一些近年来的 新实验。 2.重点掌握相对论的基本原理洛仑滋变换、时空理论、速度相加原理。 了解相对论力学的相关知识 习题(2学时) 第七章带电粒子和电磁场的相互作用(2学时) [主要内容] 7.1运动带电粒子的势和辐射电磁场 *7.2高速运动带电粒子的辐射 *7.3辐射的频谱分析 *7.4切伦柯夫辐射 7.5带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用 7.6电磁波的散射和吸收,介质的色散 重点难点:运动带电粒子的势和辐射电磁场 学生掌握要点: 1.了解运动带电粒子的势和辐射电磁场 2.结束语应简洁,指出经典电动力学的局限性,不必介绍量子电动力学的内容。 六、教材与教参 (一)教材 郭硕鸿编《电动力学》人发教育出版社1979
物理学专业本科教学大纲 课程名称：电动力学 第六章 狭义相对论 （10 学时） [主要内容]： 6．1 相对论的实验基础 6．2 相对论的基本原理 洛仑滋变换 6．3 相对论的时空理论 6．4 相对论理论的四维形式 ﹡6．5 电动力学的相对论不变性 ﹡6．6 相对论力学 ﹡6．7 电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量 重点难点： 相对论的基本原理洛仑滋变换、时空理论、速度相加原理 学生掌握要点： 1．了解狭义相对论的实验基础是迈克耳逊--莫雷实验，适当介绍一些近年来的 新实验。 2．重点掌握相对论的基本原理洛仑滋变换、时空理论、速度相加原理。 3．了解相对论力学的相关知识。 习题（2 学时） 第七章 带电粒子和电磁场的相互作用 （2 学时） [主要内容]： 7．1 运动带电粒子的势和辐射电磁场 ﹡7．2 高速运动带电粒子的辐射 ﹡7．3 辐射的频谱分析 ﹡7．4 切伦柯夫辐射 7．5 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用 7．6 电磁波的散射和吸收，介质的色散 重点难点：运动带电粒子的势和辐射电磁场 学生掌握要点： 1．了解运动带电粒子的势和辐射电磁场 2．结束语应简洁，指出经典电动力学的局限性，不必介绍量子电动力学的内容。 六、教材与教参 （一）教材 郭硕鸿 编《电动力学》 人发教育出版社 1979
物理学专业本科教学大纲 课程名称:电动力学 (二)参考书 1.曹昌棋编《电动力学》人发教育出版社1979 2.胡宁编《电动力学》人发教育出版社1958 3.阚仲元编《电动力学教程》人发教育出版社1979 4.王明达王秀江编《电动力学》吉林大学出版社1988
物理学专业本科教学大纲 课程名称：电动力学 （二）参考书 1． 曹昌棋 编《电动力学》 人发教育出版社 1979 2． 胡宁编 《电动力学》 人发教育出版社 1958 3． 阚仲元 编《电动力学教程》 人发教育出版社 1979 4．王明达 王秀江 编《电动力学》 吉林大学出版社 1988