《电动力学二》课程教学大纲.doc

《电动力学二》教学大纲 课程名称：电动力学（二） 课程的性质：选修课 课程总学时：36学时 教学目的和教学要求 电动力学(2)是在学完电动力学(1)后开设的一门理论物理选修课。 学习本课程的目的和要求:是：(1)掌握电磁场的基本规律，对电磁性质和时空观念的理解；（2）获得本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力，为学习后续课程和独立解决实际问题打下必需的基础；（3）通过对电磁场运动规律的学习，更深刻领会电磁场的物质性。（4）掌握狭义相对论的基本内容；对高速运动带电粒子与电磁场的相互作用有所了解，帮助我们加深辩证唯物主义的世界观。 教学原则和教学方法 该课程涉及知识面广，难度大，课程紧。因此，课程内容应将重点放在培养学生正确理解和运用基本概念，基本方法上，在教学过程中注意贯彻少而精和密切联系物理实际问题的原则，着重培养学生分析问题和解决问题的能力。通过加强课外练习来加深对教学内容的理解，进一步培养学生运用数学方法分析和处理理论物理问题的能力。 考试与评估：由练习、开卷考试等综合评定成绩 教学内容和学时分配 一、 狭义相对论（24学时） （一）狭义相对论的实验基础 （二）狭义相对论的基本原理 两条基本假设 洛仑兹变换 （三）狭义相对论的时空理论 1．同时的相对论 2．运动时钟延缓—时间间隔的相对论 3．运动长度缩短—空间间隔的相对论 4．速度变换公式 5．间隔的性质与因果律 （四）狭义相对论的四维形式 1．闵可夫斯基空间、洛仑兹变换的四维形式 2．四维张量 3．四维矢量微分算符 4．物理规律的协变性 （五）电动力学的相对论不变性 1．四维电流密度矢量和电流连续 2．势和达朗伯方程的协变形式 3．电磁场张量和麦克斯韦方程的协变形式 4．四维洛仑兹力 5．电磁场的变换关系 6．四维波矢量和频率的变换关系 （六）相对论力学 1．四维速度和四维加速度 2．四维动量 3．四维力和相对论动力学方程 4．质速关系式和动能公式 5．质能关系 6．能量和动量守恒定律 说明： （1）主要内容是狭义相对论的基本原理，洛仑兹变换、相对论的时空理论、质能关系等。 （2）重点应放在对狭义相对论、时空理论的理解和概念的建立上。 二、 带电粒子和电磁场的相互作用（12学时） （1）任意运动带电粒子产生的电磁场 （2）切伦柯夫辐射 （3）带电粒子的场对粒子自身的反作用 说明： 主要内容是：求出作任意运动带电粒子产生的电磁势表达式，着重讨论带电粒子的辐射以及电磁场对粒子自身的作用力。 教学参考书主要目 1．罗春荣、陆建隆，《电动力学》（第三版），西安交通大学出版社，2000年； 2．郭硕鸿，《电动力学》（第二版），高等教育出版社，1997年； 3．彭恒武、徐锡中，《理论物理基础》，北京大学出版社，1999年。