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章 静磁场第4章
2、 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年发表有关材
3、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。
4、1806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
5、Christian 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
6、作用下产生旋光性，即磁致光效应。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
7、责筹 建该校的第一所物理学实验室卡文迪 许实验室，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
8、学到瑞士阿劳市 的州立中学。1896年进苏黎世工业大学 师范系学习物理学，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，1
9、912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
10、电效应方面的研究，而被授予1921年诺贝尔物理学奖。1933年1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,
