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内容简介

　　《现代物理基础丛书38：电磁波理论》讲述电磁波理论的基本原理。全书共9章。第1章为基本方程，第2、3章为平面波，讨论均匀介质中的平面波传播、半空间和分层介质的反射和折射以及各向异性介质中本征波的特性，第4章分析波导和谐振腔，讨论平行平板、平面介质波导和金属波导管以及介质圆波导中的导行波，并介绍用微扰法处理波导与腔体中波的衰减以及腔壁和介质对谐振频率的影响，第5章简单讨论传输线上波的特性，第6～8章分别讨论辐射、衍射和散射。辐射问题包括基本电偶极子和磁偶极子、线天线和电偶极子阵列特性，并采用互易定理计算半空间界面上的电偶极子辐射。在Huygens原理基础上分析Fresnel和Fraunhofer衍射，并讨论平面互补结构的衍射特性。散射问题给出球和无限长导体圆柱级数解的推导以及远区散射截面公式，介绍用Floquet定理处理周期性表面散射。第9章给出高频近似中的两种重要方法——几何光学近似和物理光学近似，用于分析反射面和介质透镜准直特性以及理想导体目标的后向与双站散射。
　　《现代物理基础丛书38：电磁波理论》给出一些公式编程计算和结果图形显示，并附有相应的MATLAB程序代码，以便读者理解和进一步研究。
　　《现代物理基础丛书38：电磁波理论》可作为无线电物理、光学、等离子体物理、电子科学技术和电子信息专业研究生课程教材，也可作为高年级本科生、高等学校教师和相关专业研究人员的参考书，

内页插图

目录

前言
符号示例
第1章 基本方程
1．1 Maxwell方程
1．1．1 Maxwell方程积分形式
1．1．2 Maxwell方程微分形式
1．2 边界条件
1．2．1 Maxwell方程积分形式应用于分界面
1．2．2 边界条件
1．3 本构关系
1．3．1 各向同性介质
1．3．2 电各向异性介质
1．3．3 磁各向异性介质
1．4 Poynting定理和能流密度
1．5 真空中平面波和电磁波谱
1．5．1 真空中平面波
1．5．2 时谐场复数表示
1．5．3 电磁波谱
1．6 时谐场Maxwell方程
1．6．1 时谐场方程和复数介电系数
1．6．2 复数Poynting矢量和平均能流
1．6．3 复数Poynting定理
1．7 引入磁荷磁流后的Maxwell方程
1．7．1 引入磁荷磁流后的方程和边界条件
1．7．2 时谐场情形和复数导磁系数
1．8 平面波的极化
1．8．1 左旋和右旋波的定义
1．8．2 极化椭圆：正椭圆
1．8．3 斜椭圆的倾斜角
1．8．4 Stokes参数和Poincare球
1．9 平面波极化的MATLAB动态演示
习题

第2章 波动方程和平面波解
2．1 介质中平面波
2．1．1 时谐场平面波方程
2．1．2 平面波特性：无耗和有耗介质情形
2．1．3 良导体和弱导电介质情形
2．1．4 相速群速和等离子体介质
2．2 半空间反射和折射
2．2．1 相位匹配条件和Snell定律
2．2．2 TE和TM波的分解
2．2．3 Fresnel公式
2．2．4 理想导体表面的反射
2．2．5 Brewster定律
2．2．6 全反射
2．2．7 良导体表面阻抗边界条件
2．3 椭圆极化波在半空间界面的反射和透射
2．3．1 椭圆极化波的反射和透射
2．3．2 圆极化波在理想导体表面的反射
2，3．3 圆极化波在介质表面的反射和透射
2．4 分层介质
2．4．1 分层介质模型与方程
2．4．2 反射系数的连分数公式
2．4．3 理想导体衬底情形
2．4．4 单层介质板和增透膜
2．5 分层介质的传播矩阵方法
2．5．1 传播矩阵
2．5．2 单层介质
2．5．3 周期分层介质
2．6 半空间分层介质反射和透射系数的MATLAB计算
2．6．1 半空间界面反射和透射的Fresnel公式
2．6．2 分层介质反射系数的连分数法
2．6．3 分层介质反射和透射系数的传播矩阵法
……

第3章 各向异性介质中的平面波
第4章 波导和空腔
第5章 传输线
第6章 辐射
第7章 衍射
第8章 散射
第9章 高频近似方法基础

参考文献
附录A 矢量分析和场论的若干基本公式
索引
修订后记
《现代物理基础丛书》已出版书目
彩图

前言/序言

　　自Maxwell方程提出100多年以来，电磁学的理论和应用发展迅速，目前已经广泛应用于现代科学技术和日常生活的许多领域.本书讨论电磁波理论，不涉及静态和准静态场、电介质、带电粒子等电磁学和电动力学的其他内容.对于电磁波的研究包括理论分析、数值模拟和实验等途径.本书从Maxwell方程出发分析电磁波在传播、导行、辐射、衍射和散射等方面的特性，所获得的公式和基本概念是数值模拟和实验研究以及应用的必要基础.电磁波的研究可分为时谐场和瞬态场两种情形，本书限于讨论时谐场情形，时谐因子采用exp（-iwt）。
　　全书共9章，围绕基本方程的讨论在第1章.第2、3章为平面波，包括分层介质和各向异性介质情形.第4、5章分析波导、谐振腔和传输线上的电磁波.第6～8章分别讨论辐射、衍射和散射问题.第9章简述高频技术中的几何光学和物理光学近似方法及其应用.实际上，许多电磁波的重要概念是从Maxwell方程出发结合基本物理模型分析演绎的结果，本书力求公式推导过程清楚，演绎的物理概念清晰.为了叙述思路连贯，有些公式先给出结果，然后再单独列出其推导或论证过程.例如，线天线辐射功率公式和Huygens原理数学表述等均给出详尽数学推导.此外，为了明确所得公式的物理意义和应用，还给出一些公式编程计算和结果图形显示，并附有相应MATLAB程序代码.
　　本书是在多年研究生教学和科研工作基础上根据原有讲义修订、改写而成.读者需要具备电磁场或电动力学以及矢量分析和场论的基本知识.电磁波理论中有较多数学推导和结果公式，阅读中应明了推演过程，注重物理分析，并适当参阅有关参考文献.
　　本书从讲义到书稿的形成过程中，得到许多同事的鼓励以及研究生的讨论与帮助.本书的准备和出版得到西安电子科技大学研究生教材建设基金支持，在此谨致谢意，本书出版过程中，科学出版社的编辑做了大量细致的编辑加工，在此一并表示感谢，最后，我们将十分欢迎和感谢专家和读者提出意见与建议.电子信箱：dbge@xidian.edu.cn， bwei@xidian.edu.cn
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