2021山東大學(xué)828電動(dòng)力學(xué)研究生考試大綱 正文

828-電動(dòng)力學(xué)
 
一、考試性質(zhì)
電動(dòng)力學(xué)是物理學(xué)專業(yè)必修課，是理論物理系列課程的重要組成。它研究電磁場的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與帶電物質(zhì)的相互作用，是描述宏觀電磁現(xiàn)象最有力的工具。對等離子體物理學(xué)、天體物理學(xué)和空間物理學(xué)來說，電動(dòng)力學(xué)與動(dòng)理學(xué)的結(jié)合是絕大多數(shù)等離子體理論描述的出發(fā)點(diǎn)?！峨妱?dòng)力學(xué)》考試基于上述學(xué)科的特點(diǎn)，力求科學(xué)、公平、準(zhǔn)確、規(guī)范地測評考生的基本素質(zhì)和綜合能力，以利于選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才入學(xué)，從而為我國相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)事業(yè)培養(yǎng)高端專業(yè)人才。
 
二、考試要求
測試考生對電動(dòng)力學(xué)中物理概念、基本原理和方法的掌握情況。要求考生具備相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理方程及電磁學(xué)基礎(chǔ)知識，且具備從電動(dòng)力學(xué)的角度分析和解決物理問題的能力。主要參考書為郭碩鴻著《電動(dòng)力學(xué)》第三版，高等教育出版社2008年出版
 
三、考試內(nèi)容
0．數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：矢量分析、場論及數(shù)學(xué)物理方法基礎(chǔ)
1）標(biāo)量、矢量和張量的概念及其代數(shù)運(yùn)算
2）梯度、散度和旋度的概念及常用恒等式
3）球坐標(biāo)系下軸對稱Laplace方程的通解
1．電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律
1）電荷守恒定律及電流連續(xù)性方程
2)  Maxwell方程組的由來及位移電流的構(gòu)造
3）介質(zhì)中的Maxwell方程組
4）介質(zhì)中電磁場的能量守恒律
5）介質(zhì)界面的電磁場邊值關(guān)系
不考內(nèi)容：無
2. 靜電場
   1）靜電場的標(biāo)勢：其微分方程及滿足的邊值關(guān)系
   2）靜電場邊值問題的唯一性定理
   3）靜電場邊值問題的求解：鏡像法和分離變量法，尤需注意球坐標(biāo)系下軸對稱靜電問題的分離變量法
   4）電多極矩
   不考內(nèi)容：格林函數(shù)法、柱坐標(biāo)系下的分離變量法
3．靜磁場
1）靜磁場的矢勢：其微分方程及滿足的邊值關(guān)系
2）磁標(biāo)勢及軸對稱靜磁問題的分離變量法
3）磁偶極矩及其場
不考內(nèi)容：阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)、超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)、柱坐標(biāo)系下的分離變量法
4．電磁波的傳播
1）介質(zhì)中的時(shí)諧電磁波和赫姆霍茲方程
2）單色平面波的電磁性質(zhì)
3）電磁波與介質(zhì)的相互作用
4）以理想導(dǎo)體為邊界的有界空間內(nèi)的電磁波：矩形諧振腔、矩形截面的波導(dǎo)管
不考內(nèi)容：光子晶體、高斯光束、光學(xué)空間孤子及等離子體
5．電磁波的輻射
1）電磁場的勢，規(guī)范與規(guī)范不變性，庫倫與洛倫茲規(guī)范下的Maxwell方程組
2）達(dá)朗貝爾方程和推遲勢
3）小區(qū)域諧振電荷體系的輻射場：尤需注意的是電偶極和磁偶極輻射
4）直天線的輻射：尤需注意的是短天線、半波天線及全波天線的輻射
5）電磁場的動(dòng)量：尤需注意的是真空中電磁場的動(dòng)量守恒律，利用電磁場動(dòng)量流密度張量計(jì)算電磁場所施加的力
不考內(nèi)容：天線陣、電磁波的衍射
6．狹義相對論
1）狹義相對論的基本原理及洛倫茲變換 
2）相對論的時(shí)空觀
3）相對論的速度合成
4）電動(dòng)力學(xué)規(guī)律的協(xié)變性：尤需注意的是相對論的Doppler效應(yīng)，電磁勢及電磁場在參考系間的變換
5）相對論力學(xué)：尤需注意的是三維力在參考系間的變換
不考內(nèi)容：電磁場中帶電粒子的拉格朗日量和哈密頓量
7．帶電粒子和電磁場的相互作用
1）運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢
不考內(nèi)容：除“任意運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勢”一小節(jié)外都不考
四、考試方式與分值
閉卷考試，滿分150分。

山東大學(xué)

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