电动力学绪论-余飞.ppt

应用物理学本科专业必修课程 ;第0章 绪论及数学准备 ;课程简介;一、基本情况及要求; 学习目的与要求 （1）通过学习电磁运动的基本规律，加深对电磁场基本性质的理解； （2）通过学习狭义相对论理论了解相对论的时空观及有关的基本理论； （3）获得在本门课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力； （4）为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。 ;主要考核目标（包括重点及难点） （1）掌握矢量场论的简单运算； （2）掌握电磁场基本理论、重要实验定律； （3）掌握静电场和静磁场的基本理论和解题方法； （4）掌握电磁波传播和辐射的基本概念和简单应用；;二、电动力学与电磁学的联系与区别;三、理论物理的特点;四、适用范围及主要应用;微波炉怎样把食物加热的;环境电磁学;五、主要参考书;⑴ 1785 库仑定律 ⑵ 1820 电流磁效应（毕－萨定律） ⑶ 1822 安培作用力定律（电动力学一词开始使用） ⑷ 1831 电磁感应（法拉第），场的思想 ⑸ 1856-1873 麦克斯韦方程，预言了电磁波的存在 ⑹ 1881-1887 迈克尔逊实验（1881）,迈－莫雷实验（1887） ⑺ 1888 赫兹证实电磁波存在 ⑻ 1905 狭义相对论（爱因斯坦“论运动物体的电动力学”）。 ;法拉第;麦克斯韦(James Clerk Maxwell 1831～1879) ;返回;爱因斯坦 ; 爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学编外讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德语大学理论物理学教授，1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年，应马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯脱的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授，直到1933年。1920年应亨德里克·安东·洛伦兹和保耳·埃伦菲斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后，他投入公开和地下的反战活动。;1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言于1919年由英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的日全食观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。 爱因斯坦因在光电效应方面的研究，而被授予1921年诺贝尔物理学奖。 1933年1月纳粹党攫取德国政权后，爱因斯坦是科学界首要的迫害对象，幸而当时他在美国讲学，未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时，9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪，星夜渡海到英国，10月转到美国普林斯顿大学，任新建的高级研究院教授，直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。 ;1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家利奥·西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行不懈的斗争。 1955年4月18日爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不举行任何丧礼，不筑坟墓，不立纪念碑，骨灰撒在永远对人必威体育官网网址的地方，为的是不使任何地方成为圣地。 爱因斯坦的后半生一直从事寻找大统一理论的工作，不过这项工作没有获得成功，现在大统一理论是理论物理学研究的中心问题。;22;;24;25;一 矢量代数与张量初步; 矢量代数中的两个重要公式 ; ? 并矢与张量 ;29; ?张量的运算;两并矢的一次点乘 ;补充练习题;1 场的概念;已知场函数可以了解场的各种性质：随时空的变化关系（梯、散、旋度）。;2 标量场的梯度 ; 梯度的意义：空间某点标量场函数的最大变化率 ，刻画了标量场的空间分布特征 ;3 矢量微分算子 ;解：;解：;4 高斯定理与矢量场的散度 ;高斯公式 ;例：; 证明;5 斯托克斯公式与矢量场的旋度 ;定义 为矢量场的旋度，它在 法线方向上的分量为单位面积上的环量。刻画矢量场场线在空间某点上的环流特征。若空间各点 ，则称 为无旋场。 ;例：; ?证明;例 求 ;例： 求 ， ;6 有关场的四个定理; ?亥姆霍兹定理; ?唯一性定理 ;三“三度”在坐标系中的表示及一些重要公式 ;2“三度”在坐标系中的具体表示形式;2.柱坐标系;3.球坐标系;3 关于“三度”的一些常用公式;格林公式 ;证： 任取常矢量 点乘上式两端 ;2.;61;常用的一些重要公式;63;64;65;四 函数与点电荷密度;三维;电动力学中一个重要的函数形式 ;五 泊松、拉普拉斯方程的解