发表于2025-01-10
本书为作者于物研所求学时笔记,
内容格式为笔记的型式。
本书御繁为简、推导详尽、帮助考试、剃除难题。本书主要以简洁的叙述与简单扼要、迅速的解题方针,步步进逼般地揭开电动力学的神秘面纱。笔者有信心可以让大部分阅读本书的学生解除危机,短期内能够重拾起电动的学习信心。
本书也可为同学们准备研究所考试、一般社会大众对电动力学、电磁现象有兴趣者的自修书籍。本书大多数内容之编写均依据电动力学圣经:Jackson” 3rd version,并加以归纳、整理、统整。学校使用他本教科书的同学亦可将本书当作补充用的参考教材。本书将协助引导同学阅读Jackson电动的辅助宝典,减轻研究所课业压力,专心实验与研究。
作者简介
苏宏德
博士。
国立中正大学物理学硕士。
国立大学材料所博士。
第0章 概论与导读
第1章 电磁现象的普遍(基本)规律:静电、静磁、电磁感应
1.库伦定律、牛顿第三运动定律
★ 静电场的定性与定量描述
2.静电场的Maxwell equations
3.计算「电荷总量」的问题(电荷在几何物体上分布的求和问题)
4.高斯定律与面对称、圆柱对称、球对称
5.面对称、圆柱对称、球对称
6.唯一定理
(一)直角坐标系统的影像法
(二)圆柱坐标系统的影像法
(三)点电荷与圆球壳导体的影像法:球坐标系的影像法
★分离变数法解静电问题
★Green function
★电偶极矩和电偶极子
★必欧-沙伐定律、静磁场
★电位(electric potential)
★保守场(conservative field)
★电位的叠加原理(Superposition principle of electric potential)
★数学导引(电动力学的向量分析)
★正交坐标系统(Orthogonal coordinate systems)
一、直角坐标
二、圆柱坐标(cylindrical coordinate)
★ 线、体、面元素
★梯、散、旋(gradient,divergence,curl)
★梯度的推导
★散度(divergence)的物理意义…
★拉普拉斯算子(Laplace operator)
★旋度(curl)
★例题
★电动的基础数学工具(物理数学)
Dirac delta functions定义
★高斯定理(Gaussian theorem)
★Green’s theorem(同Jackson内容)
★Green function(格林函数)
★Green function的物理意义
★Eigen-functions expansion of Green functions
◎Jackson,Problem 3.17
★普拉斯算子的格林函数
★推导Poisson equation
第2章 影像法(Image-charge Method)
★Jackson电动问题汇集
★分离变数法、特殊函数
★Legendre functions Series-Solutions
※Associated Legendre Polynomials
★推导母函数(Generating function)
★推导罗德里格公式
★Green function的特征函数展开
★Eigen-functions expansion of Green functions
★线、面、体的电荷分布问题
★Legendre functions的解法
★电动考试问题整理(观念与提示)考点A
★电动考试问题整理(观念与提示)考点B
★电动相关物数问题整理
★第3类Bessel function(Third kind Bessel function, Hankel function)
★修正型Bessel function(Modified Bessel functions)
★Spherical Bessel function
★Riccati-Bessel functions
★变分法(Variation Method)
◎Poisson equation
※唯一定理(Uniqueness theorem)
◎解静电问题,用分离变数法
*特论:Green function
★电动期末重点提示
★经典考古题参考
◎Green function expanded in a spherical coordinate (球座标)
★Problem 3.17 (Jackson 3rd edition)
★Polarization
★动态电磁部分
★期中考试问题整理A.电荷分布问题
★期中考试问题整理B.边界条件基本问题:方形电位井
★问题整理B
★问题整理C
★Green function的对称性
★Green function的物理意义
★推:Poisson equation
★连续分布电荷的静电能
★离散分布电荷的静电能
★电荷分布
★静电能、静电能密度
★考试问题汇集:分离变数法Jackson 2.11
★分离变数法,特殊函数
★Legendre functions的级数解法
★习题 Ch1 电动力学导论
★1.14 Green function应用
★边界值问题
★Jackson 3.12 Eigen-functions expansion of Green functions
★量子力学:L=a,L=b,L=c cubic box problem
★Jackson,3.11 Green function的特征函数展开
★考试问题整理A:边界条件基本问题 方形电位井
★考试问题整理B
★物理数学问题
★Dirac delta functions
★Green function的对称性(G(x1,x2)=G(x2,x1))
★Green function的物理意义
※影像法题目
★Jackson 1.3 线、面、体的电荷分布问题
★推导生成函数(Generating function)
★特论:Green function
★电动期末重点
※磁流密度问题:(Jackson Excersice 5.17)
★Jackson 3.13 分子的极化
★磁性物质:推导必欧-杀伐定律
★强铁磁性物质
★边界条件基本问题 方形电位井
★Neumann方程式的定义
★Legendre functions的解法
★影像法考试例题
★Legendre functions的级数解法
★Jackson习题
★Jackson 3.7 - 3.8:边界值问题的解法
★再论Bessel function:脑力激盪
★精选习题 Ch1 电动力学导论
★Ch3 电磁波、电磁感应、金属的集肤深度
★带电粒子与电磁场的交互作用(interaction
附录A:电动基础问题整理(考试)
附录B:基础物理
附录C:积分表
附录D:物理常数表
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