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第1章　电磁场基本方程 1

1.1　真空中静电场的高斯定理和散度方程 1

1.2　静电势和静电场的旋度方程 6

1.3　宏观静电场方程和本构关系 9

1.4　电荷守恒定律和毕奥-萨伐尔定律 13

1.5　矢量势和AB效应 16

1.6　真空中静磁场的旋度方程与散度方程 20

1.7　存在磁介质的静磁场 21

1.8　法拉第电磁感应定律 23

1.9　位移电流 24

1.10　麦克斯韦方程组——电磁场基本方程 25

1.11　电磁场边值关系 27

习题 30

思考和讨论题 31

第2章　静场的多极展开 32

2.1　数学预备——张量基础 32

2.2　静电势的多极展开和电多极子场 35

2.3　约化的电四极矩张量 39

2.4　磁多极子场 43

习题 46

思考和讨论题 47

第3章　静场的边界值问题 48

3.1　电势的泊松方程和拉普拉斯方程 48

3.2　静电势的边界条件 49

3.3　静电问题的唯一性定理 50

3.4　分离变量法 52

3.5　电象法 57

3.6　格林函数方法 61

3.7　静磁场边界问题和磁标势法 65

3.8　矢量势法和磁镜像法 70

习题 72

思考和讨论题 73

第4章　电磁场能量、动量、角动量和守恒定律 74

4.1　静电场能量和能量密度 74

4.2　电多极子在外场中的能量、力和力矩 76

4.3　磁场能量和能量密度 76

4.4　磁偶极子在外场中的磁能、力和力矩 78

4.5　电磁场的能量守恒和转化 80

4.6　电磁场的动量和动量守恒 82

4.7　辐射压力 84

4.8　电磁场的角动量和角动量守恒 86

4.9　麦克斯韦方程的空间时间对称性和磁单极子 87

习题 89

思考和讨论题 90

第5章　电磁波在无限空间的传播 91

5.1　真空中的平面电磁波 91

5.2　均匀电介质中的电磁波 94

5.3　电磁波的偏振 96

5.4　导体中的平面电磁波 98

5.5　稀薄等离子体中的电磁波和法拉第旋转 100

5.6　激光脉冲的传播、相速与群速 103

习题 105

思考和讨论题 106

第6章　有界空间平面电磁波的传播 107

6.1 电磁波在非导电介质分界面的反射和折射 107

6.2　全反射 111

6.3　电磁波在导体表面的反射和折射 113

6.4　理想导体边界条件 115

6.5　矩形波导 116

6.6　圆柱形波导 121

6.7　光波导 123

6.8　谐振腔 125

6.9　高斯光束和激光器 127

习题 128

思考和讨论题 129

第7章　辐射场 130

7.1　动态电磁场的矢势、标势及其满足的方程 130

7.2　规范变换 131

7.3　推迟势 134

7.4　简谐振动源的多极辐射场 137

7.5　电偶极辐射 140

7.6　磁偶极和电四极辐射场 143

7.7　源线度与波长可比时的辐射场 147

7.8　天线阵 150

习题 151

思考和讨论题 152

第8章　狭义相对论基础 153

8.1　伽利略变换 153

8.2　迈克耳孙-莫雷实验 154

8.3　爱因斯坦的两个基本原理 156

8.4　洛伦兹变换和相对论时空理论 156

8.5　速度相加定理 165

8.6　四维时空及变换关系 166

习题 170

思考和讨论题 171

第9章　相对论电动力学 172

9.1 电荷守恒和四维电流密度 172

9.2　四维势和波动方程 173

9.3　电磁场张量和麦克斯韦方程 174

9.4　四维力密度和能量动量张量 177

9.5　匀速运动带电粒子的场 178

9.6　多普勒效应和光行差 180

9.7　相对论力学 182

9.8　相对论能量、质量、动量及三者关系 185

9.9　能量动量守恒和碰撞问题 188

9.10　相对论带电粒子的拉格朗日函数和哈密顿函数 192

9.11 电磁场的拉格朗日方程和光子静质量问题 193

习题 195

思考和讨论题 196

第10章　高速运动带电粒子的辐射 197

10.1　李纳-维谢尔势 197

10.2　加速运动带电粒子的辐射场 198

10.3　拉莫尔公式的相对论性推广 200

10.4　韧致辐射和同步加速辐射 201

10.5　加速电荷的辐射频谱 203

10.6　切伦科夫辐射 206

10.7　辐射阻尼和电磁质量 207

10.8　光谱线的自然宽度 209

习题 211

思考和讨论题 212

第11章　电磁波的散射、吸收、色散和衍射 213

11.1 自由电子对电磁波的散射 213

11.2　原子内束缚电子对电磁波的散射 216

11.3　电磁波的吸收 217

11.4　感应偶极子对电磁波的散射 218

11.5　介质的色散 219

11.6　电磁波的衍射 221

11.7　拉曼散射的经典理论 224

11.8　经典电磁理论的适用范围和局限性 226

习题 227

第12章 电磁理论在近代科技中的应用和进展 228

12.1　超导电动力学方程和磁通量子化 228

12.2　等离子体振荡和德拜屏蔽 233

12.3　电磁流变液体的宏观模型和机理 236

12.4　激光冷却原子及捕陷 238

12.5　光子晶体和光子带隙 239

12.6　负折射率和左手材料 243

12.7　正、负折射率介质的一维光子晶体 246

12.8　磁光克尔效应和磁多层膜 248

参考文献 250

附录 252

附录A　矢量分析 252

附录B　狄拉克δ函数 258

附录C　正交变换 259

附录D　张量 260

附录E　球函数 262

附录F　柱函数 264

附录G　傅里叶级数和积分 265

附录H　电磁学单位和公式换算 267

附录I 重要常数（SI制） 271