SPOC学校专有课程
电动力学
分享
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

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,加深理解电磁场性质和近现代物理学中的时空概念,从而提升学生的专业知识素质,为后续课程的学习建立良好的知识储备。

课程目标2:通过分析和处理电动力学课程领域内一些基本问题,理解基本概念的建立,基本理论的证明,基本方法的运用,训练学生的运算、逻辑推理和抽象思维的能力以及严谨的数学语言表达能力

课程目标3:培养学生运用电动力学知识的综合能力,掌握本课程中涉及的现代物理中的重要思想方法,深刻领会电磁场的物质性和时间、空间概念,加深辩证唯物世界观,为后续课程的学习以及自主学习与职后发展奠定坚实的思想方法基础。

课程目标4:使学生对中学物理相关内容从理论上有深刻的认识,培养学生终身学习和专业发展意识,以便能够高屋建瓴地掌握和处理中学物理教材;同时,通过课堂考勤和课堂论文等方式,激发学生探索与求知的欲望,培养学生自主学习与职后发展的能力。

成绩要求

电动力学为专业考试必修课,平时成绩占40%,期末成绩占60%,均采用百分制计算成绩

 1.平时成绩

       (1) 作业:主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度; 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。

       (2) 考勤:根据学生出勤情况计分,无故迟到或早退减半处理。

       (3) 课堂表现: 主要考核学生课堂纪律、课堂回答问题的准确性;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。

       (4) 课程小论文:考核学生对重要知识点的理解和掌握深度。

2. 期末成绩

      (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。

           基本技能训练方面:能够将不同形式的麦克斯韦方程组化成二阶微分方程求解,从而求出电磁场;能够用狭义相对论的基本原理、洛伦兹变换将电磁场的表达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

先修课程和教学环节:数学物理方法、电磁学

后续课程和教学环节:热力学与统计物理、原子物理学

平行开设课程和教学环节:量子力学、固体物理


参考资料

1. 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

2. 俞允强. 电动力学简明教程[M].北京:北京大学出版社.2008

3. 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

4. 林旋英.电动力学题解[M]. 北京:科学出版社. 2005.

5. 尹真. 电动力学(第二版)[M]. 北京:科学出版社. 2005.