《電動力學(xué)》教學(xué)大綱 課程名稱 電動力學(xué) 課程代碼 110113 周學(xué)時數(shù)
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《電動力學(xué)》教學(xué)大綱 課程名稱 電動力學(xué) 課程代碼 110113 周學(xué)時數(shù)
電動力學(xué)教學(xué)大綱課程名稱電動力學(xué)課程代碼110113周學(xué)時數(shù)3總學(xué)時數(shù)48課程性質(zhì)專業(yè)限選課 適用專業(yè)應(yīng)用物理學(xué)本科任課教師潘娜娜開課院系數(shù)理學(xué)院先修課程高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、電磁學(xué)使用教材郭碩鴻,電動力學(xué)(第三版),高等教育出版社,2008年6月參考書(1) John David Jackson, Classical Electrodynamics (Third Edition), John Wiley & Sons, Inc.,1998(2) 俞允強.電動力學(xué)簡明教程.北京:北京大學(xué)出版社,1999 (3)蔡圣善等,電動力學(xué)(第二版)(面向21世紀課程教材),高等教育出版社,2002年7月本課程教學(xué)的目的與要求(1) 掌握電磁場的基本特點、規(guī)律和研究方法,加深對電磁場性質(zhì)的理解;(2) 獲得處理一些基本電磁現(xiàn)象的理論方法,培養(yǎng)初步能力,為以后解決實際問題打下基礎(chǔ);(3) 了解狹義相對論的時空觀及有關(guān)的基本理論,獲得狹義相對論時空觀,使學(xué)生能完整和系統(tǒng)地掌握和理解經(jīng)典物理與相對論物理的辨證關(guān)系,從而樹立起正確的科學(xué)世界觀。學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)(1) 提前復(fù)習(xí)矢量分析和數(shù)理方程與電磁學(xué)課程的內(nèi)容;(2) 在學(xué)習(xí)過程中務(wù)必對其中的公式進行推導(dǎo),深刻理解其物理內(nèi)涵。本課程的重、難點(1) 矢量運算是本課程難點之一,它對公式的推導(dǎo)、對公式物理內(nèi)涵的理解、對各種問題的解答三個方面均是難點內(nèi)容,務(wù)必足夠重視;(2) 相對論是二十世紀物理學(xué)兩大支柱之一,是高速運動的特征,是本課程的重點內(nèi)容之一。許多觀點與日常生活差別很大,難以理解,務(wù)求仔細揣摩。 本課程教學(xué)基本內(nèi)容及課時分配和教學(xué)環(huán)節(jié)安排準(zhǔn)備知識 矢量分析(4課時 講授 作業(yè))(1)矢量代數(shù)(2)散度、旋度和梯度(3)關(guān)于散度和旋度的一些定理 (4)Ñ算符運算公式(5)曲線正交坐標(biāo)系(6)并矢和張量第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律(8課時 講授 作業(yè))【知識點提示】麥克斯韋方程組;邊值關(guān)系;電磁介質(zhì)【重、難點提示】麥克斯韋方程組的物理內(nèi)容;邊值關(guān)系的理解與應(yīng)用;電磁介質(zhì)的性質(zhì)第一節(jié) 電荷和電場 第二節(jié) 電流和磁場 第三節(jié) 麥克斯韋方程組 第四節(jié) 介質(zhì)的電磁性質(zhì) 第五節(jié) 電磁場邊值關(guān)系 第六節(jié) 電磁場的能量和能流第二章 靜電場(8課時 講授 作業(yè))【知識點提示】靜電場可解的條件與解法 【重、難點提示】靜電場的求解條件分析與求解方法 第一節(jié) 靜電場的標(biāo)勢及其微分方程 第二節(jié) 唯一性定理 第三節(jié) 拉普拉斯方程 分離變量法 第四節(jié) 鏡象法第三章 靜磁場(4課時 講授 作業(yè))【知識點提示】磁矢勢;磁標(biāo)勢 【重、難點提示】磁矢勢和磁標(biāo)勢的物理意義;引入磁標(biāo)勢的條件與使用方法第一節(jié) 矢勢及其微分方程 第二節(jié) 磁標(biāo)勢第四章 電磁波的傳播(8課時 講授 作業(yè))【知識點提示】無界空間與有界空間電磁場的波動方程及其求解;電磁波的反射與折射 【重、難點提示】有界空間對電磁波傳播的限制 第一節(jié) 平面電磁波 第二節(jié) 電磁波在介質(zhì)界面上的反射和折射 第三節(jié) 有導(dǎo)體存在時電磁波的傳播 第四節(jié) 諧振腔 第五節(jié) 波導(dǎo)第五章 電磁波的輻射(6課時 講授 作業(yè))【知識點提示】推遲勢;電磁波的動量 【重、難點提示】電磁輻射推遲勢的意義 第一節(jié) 電磁場的矢勢和標(biāo)勢 第二節(jié) 推遲勢第三節(jié) 電偶極輻射第四節(jié) 電磁場的動量第六章 狹義相對論(8課時 講授 作業(yè))【知識點提示】相對論的基本原理;相對論時空觀;物理規(guī)律的協(xié)變形式;相對論力學(xué) 【重、難點提示】時空統(tǒng)一的新觀念;四維矢量的物理內(nèi)涵第一節(jié) 相對論的實驗基礎(chǔ)第二節(jié) 相對論的基本原理洛倫茲變換第三節(jié) 相對論的時空理論第四節(jié) 相對論理論的四維形式第五節(jié) 電動力學(xué)的相對論不變性第六節(jié) 相對論力學(xué) 課程考核方式平時作業(yè)、課堂提問(30%)、期末閉卷考試(70%)相結(jié)合的方式評價