第〇章緒論及數(shù)學基礎

1、第章 緒論及數(shù)學基礎課程學習參考資料課程學習參考資料一、參考書目1. 教材：電動力學第三版，郭碩鴻，高等教育出版社 第二版 20082.高等數(shù)學、電磁學、數(shù)學物理理方法、數(shù)學手冊等教科書3.俞允強，電動力學簡明教程，北京大學出版社，20054.陳世民電動力學簡明教程，高等教育出版社，20045.狹義相對論的參考書，如：A. P. 韋倫奇編狹義相對論、梁昆淼等編的狹義相對論初步、張元仲的狹義相對論實驗基礎（有中文和英文版本），等。一、本章內(nèi)容概述本章主要涉及兩大塊內(nèi)容：1、課程緒論：課程研究對象、學習目的、學習方法、學習要求，等。2、本課程學習的數(shù)學基礎：三個重要概念梯度、散度、旋度；兩個重要定

2、理高斯定理、斯托克斯定理。二、本章教學重點和難點本章重點：梯度、散度、旋度，高斯定理、斯托克斯定理。本章難點： 算符的運算、 算符等微分算符在不同坐標系（柱坐標系、球坐標系）中的表示。三、教學說明本章數(shù)學基礎不單獨考核學生，但它卻非常重要，是課程學習的基礎，教學時必須強調(diào)數(shù)學的重要性。電動力學的學習要注意復習電磁學相關知識章節(jié)，教學時要注意與電磁學聯(lián)系及在電磁學基礎上深化。緒緒 論論一、理論物理的四大力學理論力學理論力學 機械運動機械運動, , 以牛頓定律為基礎以牛頓定律為基礎電動力學電動力學 電磁運動電磁運動熱力學與統(tǒng)計力學熱力學與統(tǒng)計力學 熱運動熱運動量子力學量子力學 微觀粒子的運動微觀粒

3、子的運動二、電動力學課程的研究對象與主要內(nèi)容二、電動力學課程的研究對象與主要內(nèi)容電動力學主要研究電磁場的基本性質(zhì)，運動規(guī)律以及與帶電電動力學主要研究電磁場的基本性質(zhì)，運動規(guī)律以及與帶電物質(zhì)之間的相互作用。主要包括：闡述宏觀電磁場理論，建物質(zhì)之間的相互作用。主要包括：闡述宏觀電磁場理論，建立麥克斯韋方程組（微分形式），討論穩(wěn)恒電磁場、電磁波立麥克斯韋方程組（微分形式），討論穩(wěn)恒電磁場、電磁波的傳播、電磁波的輻射（產(chǎn)生）、電磁波的接收及電磁波與的傳播、電磁波的輻射（產(chǎn)生）、電磁波的接收及電磁波與物質(zhì)的相互作用（微觀帶電粒子產(chǎn)生的場及與場的相互作用）物質(zhì)的相互作用（微觀帶電粒子產(chǎn)生的場及與場的相互作

4、用）（略）、狹義相對論（電動力學的參考系問題）。（略）、狹義相對論（電動力學的參考系問題）。三、發(fā)展簡史三、發(fā)展簡史 1675 1675，庫侖定律，庫侖定律 1820 1820，電流磁效應（畢薩定律），電流磁效應（畢薩定律） 1822 1822，安培作用力定律（電動力學一詞開始使用），安培作用力定律（電動力學一詞開始使用） 1831 1831，電磁感應（法拉第）場的思想，電磁感應（法拉第）場的思想 1826-1865 1826-1865，麥氏方程，預言了電磁波的存在，麥氏方程，預言了電磁波的存在 1881-1887 1881-1887，邁克爾遜實驗（，邁克爾遜實驗（18811881），邁莫雷實

5、驗（），邁莫雷實驗（18871887） 1888 1888，赫茲證實電磁波存在，赫茲證實電磁波存在 1905 1905，狹義相對論（愛因斯坦，狹義相對論（愛因斯坦“論運動物體的電動力學論運動物體的電動力學”）(9) 1925-1927(9) 1925-1927，電磁場的量子化，電磁場的量子化四、電動力學課程的難點四、電動力學課程的難點數(shù)學應用較多，數(shù)學推導繁雜；公式多、需要記的多、數(shù)學應用較多，數(shù)學推導繁雜；公式多、需要記的多、解題難度大；相對論概念不易理解。解題難度大；相對論概念不易理解。五、成績評定五、成績評定總學時：總學時：7272學分：學分：4 4成績評定：期末考試（成績評定：期末考試（70%70%）；）； 平時考勤、平時作業(yè)、平時提問（平時考勤、平時作業(yè)、平時提問（30%30%）；數(shù)學準備知識主要內(nèi)容有：主要內(nèi)容有：矢量基本知識和矢量代數(shù)矢量基本知識和矢量代數(shù)標量場的梯度標量場的梯度 算符算符矢量場的散度矢量場的散度 高斯定