《电动力学》教学大纲（本科）.docx

电动力学教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程英文名Electrodynamics课程代码J0702Z33学分3总学时48理论学时48实验/实践学时 0课程类别学科基础课课程性质必修先修课程电磁学，普通物理适用专业应用物理学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2019年03月一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是高等院校物理专业的基础理论课。该课程理论性较强、应用数学工具较多，有利于 物理专业的学生更加深刻地认识电磁场的辐射、传播等性质。（二）课程目标.掌握电磁运动的基本规律，深刻理解电磁场的性质；1 ,掌握狭义相对论的时空观及有关的基本理论；2 .获得在本课程领域内分析和处理一些最基本的问题的初步能力，为学习后续课程和独立解 决实际工作中的有关问题打下必要的基础。二、课程目标达成的途径与方法本课程以课堂教学为主，并结合自学、课堂讨论、课外作业、章节测验与期中测验等。课堂教学的表现形式以板书和多媒体相结合，突出课程重点和难点。课堂讨论充分调动学生 的学习积极性，体现课程重点。课外作业以课后习题为主，另外增加相关经典题目。章节测验体 现本章节的重要知识点，以填空题、选择题、简答题、计算题等题型构成。期中测验体现教学重 点难点，难易适中，并体现出学生对本课程认知的区分度。三、课程主要内容与基本要求第一章 电磁现象的普遍规律1、掌握矢量分析。2、理解库仑定律，高斯定理以及电场的散度和旋度，掌握电荷守恒定律。3、理解毕奥-萨伐尔定律以及磁场的散度和旋度；理解电磁感应定律，了解位移电流。4、熟练掌握麦克斯韦方程组的积分和微分形式以及洛仑兹力公式。5、理解介质的概念，介质的极化和磁化。6、掌握介质中的麦克斯韦方程组和电磁场边值关系。7、理解场和电荷系统的能量关系，掌握电磁场能量密度和能流密度。第二章静电场I、理解静电场的标势及其微分方程和边值关系，掌握静电场能量的计算。2、理解静电问题的唯一性定理，掌握用分离变量法和电像法求解电势分布。3、理解电势的多极展开，以及电多极矩的计算。第三章静磁场1、理解矢势及其微分方程。2、了解磁标势和稳恒电流磁场能量的计算。3、了解并矢和磁多极矩的概念。第四章电磁波的传播1、掌握电磁场波动方程和定态波动方程，理解平面电磁波的特性。2、掌握电磁波在介质界面上的反射和折射定律，理解其振幅关系和菲涅尔公式，理解全反射 和半波损失的物理机制。3、理解导体内自由电荷的分布规律，理解导体内电磁波的传播特性。4、了解电磁波在导体表面上的反射。5、理解理想导体的边界条件，掌握谐振腔和矩形波导管中电磁场的分布规律。第五章电磁波的辐射1、掌握电磁场矢势与标势的表示，理解规范变换和规范不变性，了解达朗伯方程。2、理解推迟势的概念，理解电磁作用具有一定传播速度的物理意义。3、理解电偶极辐射的物理机制，并了解偶极辐射电磁场的分布规律。4、了解电磁波的衍射机理。5、了解电磁场具有动量以及辐射压力的的概念。第六章狭义相对论1、了解狭义相对论产生的历史背景和相对论的实验基础。2、理解相对论的基本原理，掌握洛仑兹变换。3、理解相对论的时空结构，理解时间缩短等相关的相对论效应；掌握速度变换公式。4、理解相对论理论和麦克斯韦方程组的四维形式。5、理解电动力学的相对论不变性和相对论力学方程。四、课程学时安排章节号教学内容学时 数学生任务对应课程目 标第0章附录I21 .课前预习附录中矢量基本 运算内容，课堂教学将其扩 展课程目标1第1章电磁现象的普遍规律101 .课后完成课本第1章课后题相关题目2 .完成第1章测验题课程目标1第2章静电场61 .课后完成课本第2章课后题相关题目2 .完成第2章测验题课程目标1A/r-与 第3早静磁场61 .课后完成课本第3章课后 题相关题目2 .完成第3章测验题课程目标1第4章电磁波的传播81 .课后完成课本第4章课后题相关题目2 .完成第4章测验题课程目标1第5章电磁波的辐射61.课后完成课本第5章课后题相关题目2,完成第5章测验题课程目标1第6章狭义相对论81 .课后完成课本第6章课后题相关题目2 .讨论对于相对论的认识课程目标2总复习课程全部内容及相关考研习题2作业（回顾每一章的知识点）课程口标3五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核到课率、课堂讨论发言、平时作 业、每章测验、期中测验批阅40%期末考核闭卷批阅60%考核类别考试成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（-）推荐教材：电动力学，郭硕鸿编，高等教育出版社，2008年6月，第1版（二）主要参考书：1.电动力学，尹真编，科学出版社，2005年4月，第一版；2电动力学，虞福春，郑春开编，北京大学出版社，2003年9月，第一版；3.电动力学，王大中编，高等教育出版社，2005年8月，第一版.