Electromagnetism and Waves

课程简介

向量与向量场：向量代数；向量微积分与积分，梯度、散度、斯托克斯运算、拉普拉斯算子、旋度、坐标系。 偏微分方程（PDE）：一阶PDE，拉普拉斯方程，波动方程，初值与边值问题。 静电计算：利用麦克斯韦方程研究静止电荷分布产生的向量电场。通过边界条件、镜像法、复分析、求解泊松方程等方法进行研究。 时不变麦克斯韦方程：回顾静电学与恒定磁场的力定律作为矢量场方程。 波动理论：简谐波，平面波与球面波，叠加原理，驻波，拍频，色散与群速。 机械波：弦上的横波，细棒与流体中的纵波，声波，能量传播，波动方程，达朗贝尔解，边界条件。 光波：电磁波，偏振，泊松矢量，强度，介质中光的传播。

学习目标

介绍电磁学的基本概念与定律，并以矢量形式表述这些定律。 提供对光波中波动原理的基本理解。

先修要求

无

教学模式

授课：课程材料将被讲解。将通过具体例子来解释难点概念。鼓励学生提问并积极参与课堂讨论。将布置作业以评估学生的学习进度。 辅导：学生将在辅导课上完成问题集，这为他们提供了将课堂所学知识应用于实际问题的机会。