SPOC学校专有课程
电动力学
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spContent=电动力学是物理学四大力学之一, 它是理论物理的重要组成部分,是一门物理和应用物理专业本科生必修的基础理论课,在整个培养计划中占有重要的地位。本课程主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质之间的相互作用。课程在电子科学与技术、光信息科学和技术、应用物理学和材料物理等许多近代科学和技术的分支中有着广泛的应用,可为进一步学习现代物理学和科学技术奠定基础。
—— 课程团队
课程概述

通过本课程教学,使学生对电磁场理论有一个系统的了解,能够利用各种形式下的麦克斯韦方程求解电磁场,并为学生学习后继课程打下良好的基础。教学基本内容包括数学准备知识、电磁场的基本规律、静电场、静磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射和狭义相对论等内容。通过本课程教学,使学生对电磁场理论有一个系统的了解,能够利用各种形式下的麦克斯韦方程求解电磁场,并为学生学习后继课程打下良好的基础。教学基本内容包括数学准备知识、电磁场的基本规律、静电场、静磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射和狭义相对论等内容。

授课目标

1.课程目标1:了解电动力学建立和发展的历史,理解电动力学中的基本概念,熟练掌握电磁场的基本规律,深刻理解电磁场的物质性和近现代物理学中的时空概念;

2.课程目标2:熟练运用数学工具求解静电场、静磁场、电磁波的传播、电磁波的辐射以及参考系变换时相对论力学问题。进一步提升学生严谨的物理分析能力,培养学生建立物理图像和解决实际物理问题的能力,培养学生自主学习与职后发展的能力;

3.课程目标3:从麦克斯韦方程组的建立过程中,汲取科学思想,学习科学方法。适当介绍一些本课程相关的前沿课题,激发学生探索与求知的欲望,培养学生的创新意识和创新能力。能够根据实际问题,具体问题具体分析,具备在实践中推陈出新的能力。

成绩要求

一、平时成绩40%

1.课堂表现5%:(1)主要考核学生课堂纪律、课堂回答问题的准确性; (2)讨论课上学生的参与度,积极性、语言表达是否准确、逻辑思维是否清晰、论证是否合理情况。

2.线上学习10%:(1)综合考虑学生在爱课程上的学习时长、提交作业和讨论回复等情况; (2)MOOC阶段测试成绩。

3.上机编程20%:(1)每次上机课会提交上机作业,取各次成绩的平均值作为不要依据;(2)综合考虑上机课学生的课堂表现、出勤等情况。

4.书面作业10%:(1)主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度;(2)每次作业按等第单独评分,取各次成绩的平均值作为书面作业成绩。

二、期末成绩60%:(1)卷面成绩100分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩;(2)考核内容包括:

理论方面:掌握静电场、静磁场的特点及数学表达式;掌握变化电磁场在传播过程中的特点,在介质分界面上的反射和折射情况;掌握电磁波辐射的一般理论;掌握狭义相对论的基本原理、洛伦兹变换,相对论理论的四维形式。式从一个坐标系变换到另一个坐标系。

考试题型为判断题、选择题、填空题、简答题、辨析题、证明题、计算题。除计算题必考之外,其余至少选择三种题型或以上。

课程大纲
预备知识

1.先修课程和教学环节:数学物理方法、电磁学

2.后续课程和教学环节:热力学与统计物理、原子物理学

3.平行开设课程和教学环节:量子力学、固体物理

参考资料

1. 郭硕鸿,电动力学(第3版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2009


2. 黄遒本,方奕忠.电动力学(第3版)学习辅导书[M]. 北京:高等教育出版社. 2009


3. 俞允强. 电动力学简明教程[M].北京:北京大学出版社.2008


4. 蔡圣善,朱耘,徐建军. 电动力学(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2002


5. 林旋英.电动力学题解[M]. 北京:科学出版社. 2005.


6. 尹真. 电动力学(第二版)[M]. 北京:科学出版社. 2005.

常见问题

在电动力学的学习中,需要注意以下几点。首先,需要熟练掌握数学和物理基础知识,否则很难理解电动力学中的概念和定律。其次,需要认真学习和理解每一个概念和定理,并且能够灵活应用。最后,需要多做练习题和实践项目,加深对知识点的理解和掌握。总之,电动力学是一门理论性强、抽象度高的学科,需要花费一定的时间和精力去学习和理解。但是,如果能够掌握电动力学的基本概念和定律,就可以更好地理解物理现象和预测新现象,同时也可以在相关领域中得到应用。