1、电动力学,引 言,电磁场的基本属性 电磁场的运动规律 电磁场与物质的相互作用,一、电动力学的研究对象,电磁场是电荷和电流激发的场；场是物质存在的一种重要形式。,电动力学具体研究内容？,二、电磁理论的发展史,1785年发现库仑定律（Coulomb） 1820年发现电流的磁效应（Oersted） 1831年发现电磁感应定律（Faraday） 1865年建立电磁场理论（Maxwell） 1905年建立狭义相对论（Einstein） 进入二十世纪后，建立了量子电动力学,三、本课程的知识结构,电动力学是四大力学之一；电动力学是研究物质电磁性质的理论基础。,第1章 电磁现象的普遍规律 第2章 静电场 第3
2、章 静磁场 第4章 电磁波的传播 第5章 电磁波的辐射 第6章 狭义相对论,主要参考书电动力学 尹真经典电动力学 蔡至善电动力学 蔡圣善等 电动力学 虞福春电动力学题解 林璇英等电动力学解题指导 王雪君 Classical Electrodynamics U.S.A. John David Jackson 经典电动力学(影印版)(第3版) John David Jackson,谢谢！,法国工程师、物理学家。早年就读于美西也尔工程学校。离开学校后，进入皇家军事工程队当工程师。法国大革命时期，库仑辞去一切职务，到布卢瓦致力于科学研究。法皇执政统治期间，回到巴黎成为新建的研究院成员。 1773年发表
3、有关材料强度的论文，所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到现在，是结构工程的理论基础。1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小，这导致他发明扭秤。1785 -1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导出著名的库仑定律。,库仑 （Charlse-Augustin de Coulomb 17361806）,Return,丹麦电学家。1794年入哥本哈根大学就读，1799年获哲学博士学位。18
4、06年任哥本哈根大学物理学教授。1807年在实验时无意中发现了磁针在电流作用下有偏转的倾向。1820年07月21日，通过实验证实了这种使磁针偏转的电流磁效应。奥斯特发现了电流的磁效应，奠定了电磁学研究的基础。除此之外，他还进行了很多别的学科的研究。他在1820年对胡椒中刺激性成分之一的胡椒碱的发现及1825年制出金属铝，都是对化学的重要贡献。1829年被任命为哥本哈根工艺大学校长。1824年建立一个致力在公众中普及科学知识的协会。这个协会从1908年起，对丹麦物理科学家的出色贡献授予奥斯特奖章。 CGS电磁单位制中磁场强度的单位奥（斯特）即为纪念他而命名。,奥斯特（Hans Christian
5、 Oersted 17771851）,Return,英国物理学家、化学家。因家庭贫困仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。由于他爱好科学研究，受到英国化学家戴维的赏识，从此他踏上了献身科学研究的道路。1824年当选皇家学会会员，1825年任皇家研究所实验室主任，1833年任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。 法拉第在电学、磁学、磁光学、电化学等领域取得了一系列重大发现。在1831年发现了电磁感应定律。1834年发现电解定律，奠定了现代电化学工业基础。1845年发现了原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性，即磁致光效应。
6、1846年他发表了关于光振动的想法一文，最早提出了光的电磁本质的思想。法拉第是电磁场理论的奠基人，爱因斯坦曾指出，场的思想是法拉第最富有创造性的思想，是自牛顿以来最重要的发现。,法拉第（Michael Faraday 17911867）,Return,英国物理学家。16岁时进入爱丁堡大学，1850年转入剑桥大学研习数学，1854年以优异成绩毕业于该校三一学院数学系并留校任职。两年后到苏格兰的马里沙耳学院任自然哲学教授，1860年到伦敦任皇家学院自然哲学及天文学教授。1865年辞去教职还乡，专心治学和著述。1871年受聘为剑桥大学的实验物理学教授，负责筹建该校的第一所物理学实验室卡文迪许实验室，
7、1874年建成后担任第一任主任。 麦克斯韦继承并发展了法拉第关于电磁相互作用的思想，并于1864年发表了著名的电磁场动力学理论的论文，将所有电磁现象概括为一组偏微分方程组，预言了电磁波的存在，并确认光也是一种电磁波。麦克斯韦是经典电动力学的创始人，也是统计物理学的奠基人之一，还在气体运动理论、光学、热力学、弹性理论等方面有重要贡献。,麦克斯韦（James Clerk Maxwel 18311879）,Return,爱因斯坦生于德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。1894年，他的家迁到意大利米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学。1896年进苏黎世工业大学师范
8、系学习物理学，1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究，于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革命。同年，以论文分子大小的新测定法，取得苏黎世大学的博士学位。,爱因斯坦 （Albert Einstein 18791955）,爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学编外讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德语大学理论物理学教授，1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年，应马克斯普朗克和瓦
9、尔特能斯脱的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授，直到1933年。1920年应亨德里克安东洛伦兹和保耳埃伦菲斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后，他投入公开和地下的反战活动。,1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言于1919年由英国天文学家亚瑟斯坦利爱丁顿的日全食观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。 爱因斯坦因在光电效应方面的研究，而被授予1921年诺贝尔物理学奖。 1933年1
10、月纳粹党攫取德国政权后，爱因斯坦是科学界首要的迫害对象，幸而当时他在美国讲学，未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时，9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪，星夜渡海到英国，10月转到美国普林斯顿大学，任新建的高级研究院教授，直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。,1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家利奥西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行不懈的斗争。 1955年4月18日爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不举行任何丧礼，不筑坟墓，不立纪念碑，骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。 爱因斯坦的后半生一直从事寻找大统一理论的工作，不过这项工作没有获得成功，现在大统一理论是理论物理学研究的中心问题。,Return,
