電磁之美：麥克斯韋方程之美學(xué)鑒賞

目錄
序
第1章 麥克斯韋方程 1
1.1 麥克斯韋方程之源 1
1.2 概念提煉 2
1.3 數(shù)學(xué)工具 4
1.4 麥克斯韋方程的構(gòu)建 5
1.5 麥克斯韋方程的完備性 7
1.5.1 本構(gòu)關(guān)系 7
1.5.2 邊界條件 8
1.6 麥克斯韋方程與三大定律之比較 12
第2章 麥克斯韋方程的語(yǔ)言——矢量分析 13
2.1 △算子的計(jì)算公式 13
2.1.1 散度 13
2.1.2 旋度 16
2.1.3 梯度 18
2.2 不同坐標(biāo)系下矢量的轉(zhuǎn)換 19
2.3 矢量恒等式 21
2.4 算子基本積分定理 23
2.4.1 高斯散度定理 23
2.4.2 斯托克斯定理 24
2.4.3 格林定理 25
第3章 麥克斯韋方程之性質(zhì) 29
3.1 電磁波預(yù)言 29
3.2 唯一性定理 31
3.3 等效原理 32
3.4 對(duì)偶原理 35
3.5 互易定理 36
第4章 自由空間中麥克斯韋方程之解——平面波 38
4.1 平面波解 38
4.2 相速和群速 40
4.3 波的極化 44
4.4 無(wú)耗介質(zhì)中的電磁波傳播 46
4.5 有耗介質(zhì)中的電磁波傳播 46
4.6 坡印亭定理 48
第5章 波導(dǎo)中麥克斯韋方程之解——波導(dǎo)傳輸模式 51
5.1 波導(dǎo)傳輸問(wèn)題的求解途徑 51
5.2 矩形波導(dǎo)中電磁波的傳輸特性 55
5.3 波導(dǎo)正規(guī)模的特性 60
5.4 傳輸線分析模型 63
第6章 有源麥克斯韋方程之解——電磁波輻射 67
6.1 自由空間中帶源麥克斯韋方程的解 67
6.2 電流與磁流輻射場(chǎng)的其他數(shù)學(xué)表達(dá)形式 71
6.2.1 Stratton-Chu公式 71
6.2.2 基爾霍夫公式 73
6.3 激勵(lì)源輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)近似 75
6.4 輻射條件 78
第7章 球邊界麥克斯韋方程之解——金屬球散射 80
7.1 球坐標(biāo)系下麥克斯韋方程本征函數(shù)系 81
7.2 平面波的金屬球散射 85
第8章 棱邊界麥克斯韋方程之解——半平面導(dǎo)體散射 92
8.1 平面波半平面導(dǎo)體散射表達(dá)式 92
8.2 半平面導(dǎo)體散射機(jī)理 97
第9章 不同慣性系中的麥克斯韋方程——相對(duì)論 107
9.1 洛倫茲時(shí)空變換 107
9.2 質(zhì)能關(guān)系 112
第10章 變換空間中的麥克斯韋方程 116
10.1 一般變換空間的麥克斯韋方程 116
10.2 一種特殊隱身變換的麥克斯韋方程 121
第11章 復(fù)延拓空間中的麥克斯韋方程 124
11.1 復(fù)延拓麥克斯韋方程 124
11.2 完全匹配吸收層設(shè)計(jì) 126
附錄A 平面波的球面波展開(kāi)式證明 129
附錄B 鞍點(diǎn)法 131
彩圖