《电动力学》是宏观电磁现象的经典理论,是研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场与物质相互作用的一门重要基础理论课,是物理学类专业的核心课程,对培养学生掌握电磁和光现象与规律、运用所学知识处理电磁问题能力、科学研究意识与基本素养等方面具有重要作用。电动力学是理论物理学的一个重要组成部分,与理论力学、统计物理学和量子力学合称为四大力学,该课程对完善学生的知识体系、培养学生的科学精神等方面,具有重要意义。
教学目标
通过《电动力学》课程的教学,要求学生对电磁场理论的基本概念、基本原理、基本分析方法有较全面和系统的认识,并具有初步应用能力。
教学方法
同济大学物理科学与工程学院打造的《电动力学》MOOC课程,秉持以学生为中心的教学理念,以促进学生自主和协作学习为导向,将知识培养、思维启迪、价值引导三者有机结合,为学习者提供了教学大纲、课程视频、电子教案、在线作业、在线讨论、在线测试等教学内容和资源。清晰的知识脉络、交互的教学方式、进阶式的学习方式、优质多样的教学资源,有效支撑学习者的在线自主学习,促进学习者的发展,提升学习者的学习效果和获得感。
总评成绩60分以上为合格
第零章 数学预备知识
数学预备知识课程视频
本章教案
本章思考题
第零章 作业
第1章 电磁现象的普遍规律
1-1 电荷和电场
1-2 电流和磁场
1-3 麦克斯韦方程组
1-4 介质的电磁性质
1-5 电磁场边值关系
1-6 电磁场的能量和能流
本章媒体资源
第1章 测试
第1章 作业1
第1章 作业2
第2章 静电场
2-1 静电场的标势及其微分方程
2-2 唯一性定理
2-3 分离变数法解拉普拉斯方程
2-4 镜像法
2-5 格林函数
2-6 电多极矩
第2章 测试
第2章 作业1(建议学完第3节后做)
第2章 作业2(建议学完第4节后做)
第3章 静磁场
3-1 矢势及其微分方程
3-2 磁标势
3-3 磁多极矩
3-4 阿哈罗诺夫—玻姆效应
3-5 超导体的电磁性质
第3章 测试
第3章 作业1(建议学完3-1内容后做)
第3章 作业2(建议学完3-2内容后做)
第4章 电磁波的传播
4-1 平面电磁波
4-2 电磁波在介质界面上的反射和折射
4-3 有导体存在时电磁波的传播
4-4 谐振腔
4-5 波导
4-6 光子晶体
第4章 测试
第4章 作业1(建议学完第4-3内容节后做)
第4章 作业2(建议学完第4-5内容节后做)
第5章 电磁波的辐射
5-5 电磁波的衍射
5-6 电磁场的动量
第5章 测试
第5章 作业1(建议学完第5-1内容节后做)
第5章 作业2(建议学完第5-4内容节后做)
5-1 电磁场的矢势和标势
5-2 推迟势
5-3 电偶极辐射
5-4 磁偶极辐射和电四极辐射
第6章 狭义相对论
6-1 相对论的实验基础
6-2 狭义相对论的基本假设
6-3 狭义相对论的时空观
6-4 相对论理论的四维形式
6-5 电动力学的相对论不变性
6-6 相对论力学
第6章 测试
第6章 作业1(建议学完第6-3内容节后做)
第6章 作业2 (建议学完第6-5内容节后做)
《电磁学》、《数学物理方法》
教材:
《电动力学》(第三版,郭硕鸿著,高等教育出版社)
参考书:
《现代电动力学》(王振林,第一版,高等教育出版社)
《Introduction to Electrodynamics》, D. J Griffiths
《电动力学导论》(格里菲斯,翻译版,机械工业出版社)
《Classical Electrodynamics》, J. D. Jackson