电动力学教学大纲(科学教育专业)

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1、《电动力学》教学大纲课程名称：电动力学课程编号：073132003总学时：54学时适应对象：科学教育（本科）专业一、教学目的与任务教学目的：电动力学是物理学本科专业开设的一门理论课程，是物理学理论的一个重要组成部分。通过对本课程的学习，（1）使学生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；（2）获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的能力，为解决实际问题打下基础；（3）通过对电磁场运动规律和狭义相对论的学习，更深刻领会电磁场的物质性。教学任务：本课程主要阐述宏观电磁场理论。第一章主要分析各个实验规律，从

2、其中总结出电磁场的普遍规律，建立麦克斯韦方程组和洛仑兹力公式。第二、三章讨论恒定电磁场问题，着重讲解恒定场的基本性质和求解电场和磁场问题的基本方法。第四章讨论电磁波的传播，包栝无界空间中电磁波的性质、界而上的反射、折射和有界空间中电磁波问题。第五章讨论电磁波的辐射，介绍一般情况下势的概念和辐射电磁场的计算方法。第六章狭义相对论，首先引入相对论时空观，由协变性要求把电动力学棊本方程表示为四维形式，并得出电磁场量在不同参考系间的变换。二、教学基本要求通过本课程的教学，使学生了解电磁场的基本性质、运动规律以及与物质的相互作

3、用。掌握求解恒定电磁场的基本方法；掌握电磁波在无界和有界空间的传播规律；掌握一般情况下势的概念和求解电偶极辐射，理解相对论的时空理论；掌握电磁场的四维形式和电动力学规律的四维形式，加深对电动力学规律的认识。三、教学内容及要求绪论矢量场分析初步第一章电磁现象的普遍规律第一节引言及数学准备第二节电荷和电场第三节电流和磁场第四节麦克斯韦方程第五节介质的电磁性质第六节电磁场的边伉关系第七节电磁场能量和能流教学重点：电磁场的普遍规律，麦克斯韦方程组，电磁场的边伉关系。教学难点：位移电流概念，能以守恒定律的普遍式。本章教学要求：

4、通过本章学习，要使学生了解各实验定律及其意义，掌握电磁场散度、旋度的计算方法及意义，理解麦克斯韦方程的重要意义和地位，以及积分和微分形式的麦克斯韦方程适用的范围。第二章静电场第一节静电场的标势及其微分方程第二节唯一性定理第三节分离变量法第四节电象法第五节*格林函数第六节电多极矩教学重点：唯一性定理，分离变S法，电象法。教学难点：格林函数法，电多极矩。本章教学要求：通过本章教学，使学生了解本章是通过求解电场标势的微分方程解决静电场问题，掌握分离变量法和电象法，理解格林函数法和电多极矩，加深对求解静电场问题的认识。第三章

5、静磁场第一节矢势及其微分方程第二节磁标势法第三节磁多极矩第四节效应第五•W*超导体的电磁性质教学重点：矢势及共微分方程，磁标势法。教学难点:通过本章教学，使学生了解本章是通过求解磁场矢势的微分方程解决静磁场问题,掌握解矢势方程的一般方程和磁标势法，了解磁多极矩法。第四章电磁波的传播第一节平而电磁波第二节平而电磁波在介质界而上的反射和折射第三节平而电磁波在导体A的传播第四节谐振腔第五节波导第六节*高斯光束第七节*等离子体教学重点：平而电磁波在无界空间的传播，电磁波在介质界而上的反射、折射和在有界空间的传播。教学难点：平

6、面电磁波在导体A的传播。本章教学要求：通过本章教学，使学生了解平而电磁波的基本性质，掌握其在无界和有界空间空间的传播规律，加强对平面电磁波在导体A传播规律的认识。第五章电磁波的辐射第一节电磁场的矢势和标势第二节推迟势第三节电偶极辐射第四节*磁偶极辐射和电四极辐射第五节*天线辐射第六节*电磁波的衍射第七节*电磁场的动ft教学重点：达朗伯尔方程及共解一推迟势，电偶极辐射。教学难点：电偶极辐射。本章教学要求：通过本章学习，要求学生了解并掌握一般情况下电磁场量如何用矢势和标势表示及势满足的方程，掌握达朗伯尔方程及共解一推迟势

7、的物理意义，掌握电偶极辐射的规律。第六章狭义相对论第一节相对论的实验基础第二节相对论的基本原理第三节相对论的时空理论第四节相对论四维形式第五节电动力学的相对论不变性第六节相对论力学第七节*电磁场屮带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量教学重点：相对论的苯本原理和时空理论，电磁场铽的四维形式和电动力学规律的四维协变式，相对论力学。教学难点：相对论的时空理论，电动力学规律的四维协变式。本章教学要求：通过木章教学，要求学生深刻理解相对论的基本原理和时空理论，掌握电磁场景的四维形式和电动力学规律的四维形式。第七章电磁场与物质的相互作

8、用第一节运动带电粒子的势和辐射电磁场第二节*高束运动带电粒子的辐射第三节*切伦可夫辐射第四节*周期势中的电磁波第五节*各向异性介质中的电磁波教学重点：运动带电粒子的势和辐射电磁场。教学难点：李纳一维谢尔势及辐射电磁场。本章教学要求：通过本章学习，使学生了解运动带电粒子的势一李纳一维谢尔势及辐射电磁场。四、学时分配与教学方式总学时：54绪论:失量