【正文】 粒子的電磁輻射 加速粒子的輻射能流 低速運(yùn)動粒子的輻射 高速度運(yùn)動粒子輻射 167。 相對論電動力學(xué) 四度空間物理量分類 電磁場方程的協(xié)變形式 麥克斯韋方程的四維形式 電磁場變換及不變量 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 愛因斯坦相對性原理 ? 愛因斯坦相對性原理 ? （ 物理規(guī)律在慣性系不變的 ）相對性原理 ? 相互作用傳播速度有限性（ 光速不變 ） 相對論力學(xué) ? 時(shí)間的相對性、事件、間隔 ? 間隔不變性、類空間隔與類時(shí)間隔 ? 固有時(shí)間、固有長度 ? ? 21t t v c? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?22 011l v c l v c l?? ? ? ?《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU ? ?? ?? ?? ?141 1 42144 1 4211x ix v cx x i xvcix v c xx i x xvc? ? ?? ? ???? ??????????? ? ? ?????洛倫茲變換 ? 寫成時(shí)間、空間獨(dú)立的形式 ? 四維空間變換形式 000 1 0 00 0 1 000iai? ? ?? ? ???????????洛倫茲變換 ? ?? ?2221,1x v txvcy y z zt x v ctvc? ?? ????????????? ? ?? ??vv??? ?? ?2221,1x v txvcy y z zt x v ctvc??? ???????????????? ?? ??x a x? ?? ??? ? ? x a x? ?? ???? ? x a x? ?? ?? ? x a x? ?? ???000 1 0 00 0 1 000iai? ? ?? ? ???????????? 洛倫茲變換矩陣 1aa??愛因斯坦 求和約定 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 速度變換式 ? ?? ?222111xxxyyxzzxuvuu v cuuu v cuuu v c????? ? ?????? ?????? ? ?? ??速度變換 vv?? ? ?? ?222111xxxyyxzzxuvuu v cuuu v cuuu v c???? ?? ??????????????? ??? ??矢量形式 : ? ? ? ?? ?22111u v u v v vuu v c??? ? ? ? ?? ???《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 四度空間物理量分類、相對性原理表達(dá) ? 與 “ 真實(shí)的 ” 三維空間一樣，定義在四度空間的物理量可以分類 ? 若方程中各項(xiàng)具有相同的類別，則經(jīng)過慣性系轉(zhuǎn)換后保持形式不變，則方程在洛倫茲變換下是協(xié)變的。 電磁波衍射 167。 電磁輻射 輻射場一般公式 遠(yuǎn)場處的矢勢展開 電偶極輻射 磁偶極與電四極輻射 167。 2221x y zkkk? ??? ? ?pzv k??22,c m nc?????gzv k??? ?《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 第五章 電磁輻射 167。 ????? 00 0EE? ?1122s ins in???? ? ??? ?????? 反射 、 折射定律： ? Fresnel 定律： 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 第四章 電磁波的傳播 167。 超導(dǎo)體的電磁性質(zhì) 超導(dǎo)體現(xiàn)象 超導(dǎo)體電磁性質(zhì)的唯象描述 超導(dǎo)磁體 167。 ? 電四極矩是對稱的 ， 只有五個(gè)獨(dú)立分量 ， 球?qū)ΨQ的電荷分布－電四極矩為零 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 外場中電荷系統(tǒng)的能量 ( 0 ) ( 1 ) ( 2 )eVW d V W W W??? ? ? ? ????? 有限尺度的電荷系統(tǒng)在外場處能量： ? 電荷 （ 零級矩 ） 與外場相互作用能： ? ?( 0 ) 0eWQ ??? 電偶極矩與外場相互作用能： ? ? ? ?( 1 ) 00eeW p p E?? ?? ? ? ?? 電四極矩與外場相互作用能： ? ? ? ? ? ?( 2 ) 11: 0 : 066 eeW D D E?? ? ? ? ? ?受力矩： eL p E??? ? eF p E? ??受力： ?極化效應(yīng)：在均勻電場中不受力 ， 但有力矩使其趨于電場方向 ?靜電吸引效應(yīng)：非均勻電場中受力 ， 使其趨于強(qiáng)電場處 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 第三章 靜磁場 167。 ? Q? 導(dǎo)體系疊加定理： 若各導(dǎo)體上電荷為 時(shí) ， 電荷密度為 ? ?1, 2iQi? ? ? ?1, 2i i? ? ? 各導(dǎo)體上電荷為 時(shí) ， 電荷密度為 ? ?1, 2iQi?? ? ? ?1, 2i i? ?? ? 則當(dāng)各導(dǎo)體上電荷為 時(shí) ， 電荷密度為 ii??? ii??? ???? 導(dǎo)體系唯一性定理： 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 第二章 靜電場 167。 Maxwell方程作為電磁場運(yùn)動方程完備性 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 麥克斯韋方程組的積分形式 ? Maxwell方程組的積分形式 0BEtDHJtDB?? ?? ? ? ??????? ? ? ????? ? ???? ? ??0LSfL S SfSVSdE dl B dSdtdH dl J dS D dSdtD dS dVB dS??? ? ? ????? ? ? ? ????? ?????????? ??? ?? ???? ?????? 介質(zhì)中麥克斯韋方程只能用于連續(xù)介質(zhì)的內(nèi)部，對不連續(xù)的 邊界不適用 ? 積分形式的方程對介質(zhì)邊界仍適用 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 諸物理量法向邊值關(guān)系 fSVD d S d V????? ???0SB d S????? ?01fPSVE d S d V???? ? ??? ???PSVP d S d V?? ? ??? ???? ?21 fn D D ?? ? ?? ?21 0n B B? ? ?? ? ? ?2101fPn E E ???? ? ? ?? ?21 Pn P P ?? ? ? ?? 定義以介質(zhì) 1的法向?yàn)檎? 2n1n nS?2Sd 介質(zhì) 1 介質(zhì) 2 界面 1S3S《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 諸物理量切向邊值關(guān)系 fL S SdH d l J d S D d Sdt? ? ? ? ?? ?? ??LSdE d l B d Sdt? ? ? ?? ??0 0 0fL S SdB d l J d S E d Sdt? ? ?? ? ? ? ?? ?? ??? ?2 1 0n B B ??? ? ?MLSM d l J d S? ? ?? ?? ? ?21 Mn M M ?? ? ?? ?21 0n E E? ? ?? ?21 fn H H ?? ? ?? 定義以介質(zhì) 1的法向?yàn)檎? d2n1n n 介質(zhì) 1 介質(zhì) 2 界面 l?《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 麥克斯韋方程組對應(yīng)的邊值關(guān)系 ? ?? ?? ?? ?2121212100ffn E En H Hn D Dn B B??? ? ? ??? ? ? ?????????????介質(zhì)邊界電磁場方程 連續(xù)介質(zhì)內(nèi)部電磁場方程 0BEtDHJtDB?? ?? ? ? ??????? ? ? ????? ? ???? ? ??子區(qū)域 1 子區(qū)域 2 子區(qū)域 3 子區(qū)域 4 區(qū)域外邊界 區(qū)域內(nèi)邊界 任意 區(qū)域 電磁 場方 程 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 電磁場能量與能流 V S Vd W wf v d V S d d Vd t t??? ? ? ? ????? ?? ???w B DHEt t t? ? ?? ? ?? ? ?電磁場能量密度變化率： S E H?電磁場能流密度 （ Poynting矢量 ） ： Vd wdVdt ???S Sd?????dWdt場對物質(zhì)作功 場能量的減少 流入?yún)^(qū)域的能量 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 電磁場的動量和動量流密度 場對物體施力＝動量流入（率）＋動量消耗（率） V S Vdf d V d T g d Vdt?? ? ? ???? ?? ???動量密度： 0g E B? ?S? 動量流密度張量：電磁場應(yīng)力張量：麥克斯韋應(yīng)力張量 動量流密度張量： 2200001 1 12T E E B B E B I????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 動量密度與能流密度關(guān)系： 200g S S c????? 為單位時(shí)間通過此面元的動量 Td??《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 第二章 靜電場 167。 介質(zhì)的電磁性質(zhì) 介質(zhì)之電、磁特性 電位移矢量與磁場強(qiáng)度之引入 介質(zhì)中 Maxwell方程組 介質(zhì)中唯象定律 《 電動力學(xué) 》 Copyright by Wandong LIU 電荷守恒定律 ? 電荷守恒 (電荷不生不滅 )定律 ? ?VSd X d V J d Sdt ? ? ? ???? ??? 體積 V 中電荷量的增加源于自邊界 S 進(jìn)入的電荷 ? 此類方程可以推廣至各種物理量的 密度 和 通量 關(guān)系 ? 若不守恒，可以增加源項(xiàng)使等式成立 S?J