山东大学物理学院：《电动力学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第23讲 电磁波的辐射 §5.1 讯变电磁场的矢势和标势

一、电磁场能量 二、电磁场对电荷系统作功 三、电磁能密度和电磁能流密度的表达式

一、相对论产生的历史背景 19世纪末电磁学有了很大发展,1865年麦克斯韦(Maxwell)总结出电磁场方 程组,预言了电磁波的存在,并指出电磁波在真空中的速率各个方向均为c; 1888年赫兹(Hertz)在实验上证实了电磁波的存在。这显然和伽利略变换矛盾, 按伽利略变换,光速在一个参考系中若是c在另一参考系中必不是c 提出问题:

§1 电磁场的矢势和标势 §2 推迟势

一、电磁场和电磁波的起源和发展 二、麦克斯韦方程组 三、边界条件 四、波动方程 五、均匀介质中的平面波和球面波 六、电磁波的辐射与接收

4 . 1 静态场方程在时变条件下的推广 4 . 2 辅助动态位 4 . 3 时变电磁场的边界条件 4 . 4 时变电磁场的能量、能流和能量守恒定律 4 . 5 时谐电磁场 4 . 6 动态场的应用 4 . 7 麦克斯韦和麦克斯韦理论建立的意义

1、 掌握宏观电磁场的基本属性和运动规律 2、掌握宏观电磁场问题的基本求解方法 3、了解宏观电磁场的主要应用领域及其原理 4、训练分析问题、归纳问题的科学方法

 1 法拉弟电磁感应定律  2 位移电流  3 麦克斯韦方程组  4 时变电磁场的边界条件  5 坡印廷定理和坡印廷矢量  6 时谐场  7 交变电磁场的波动性

本章所要研究的问题是：讯变情况下，电磁场的运动方式和规律。根据Maxwell方程，我们知道变化的电场和磁场可以互相激发，形成在空间中传播的电磁波。所以本章着重探讨的是电磁波的存在形式和运动方式。 §4.1平面电磁波 Plane Electromagnetic Wave §4.2 单色平面电磁波在介质界面上的反射和折射 Reflection and Refraction of Monochromatic Plane Electromagnetic Wave at Interface of Medium §4.3 有导体存在时电磁波的传播 Electromagnetic Wave Propagation in Conduction Medium §4.4 电磁波在波导中的传播 Electromagnetic Wave Propagation in Wave Guide §4.5 等离子体中电磁波和表面等离激元 Electromagnetic Wave in Plasma and Surface Plasmon Polariton (SPP) §4.6 高斯光束 Gaussian Beam

1865年麦克斯韦首先总结 电磁场的规律,成功地预见了电磁波的存在,根据 麦克斯韦方程,可以解决 宏观的电磁场的各种问题