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內容簡介

　　《現代物理基礎叢書38：電磁波理論》講述電磁波理論的基本原理。全書共9章。第1章為基本方程，第2、3章為平麵波，討論均勻介質中的平麵波傳播、半空間和分層介質的反射和摺射以及各嚮異性介質中本徵波的特性，第4章分析波導和諧振腔，討論平行平闆、平麵介質波導和金屬波導管以及介質圓波導中的導行波，並介紹用微擾法處理波導與腔體中波的衰減以及腔壁和介質對諧振頻率的影響，第5章簡單討論傳輸綫上波的特性，第6～8章分彆討論輻射、衍射和散射。輻射問題包括基本電偶極子和磁偶極子、綫天綫和電偶極子陣列特性，並采用互易定理計算半空間界麵上的電偶極子輻射。在Huygens原理基礎上分析Fresnel和Fraunhofer衍射，並討論平麵互補結構的衍射特性。散射問題給齣球和無限長導體圓柱級數解的推導以及遠區散射截麵公式，介紹用Floquet定理處理周期性錶麵散射。第9章給齣高頻近似中的兩種重要方法——幾何光學近似和物理光學近似，用於分析反射麵和介質透鏡準直特性以及理想導體目標的後嚮與雙站散射。
　　《現代物理基礎叢書38：電磁波理論》給齣一些公式編程計算和結果圖形顯示，並附有相應的MATLAB程序代碼，以便讀者理解和進一步研究。
　　《現代物理基礎叢書38：電磁波理論》可作為無綫電物理、光學、等離子體物理、電子科學技術和電子信息專業研究生課程教材，也可作為高年級本科生、高等學校教師和相關專業研究人員的參考書，

內頁插圖

目錄

前言
符號示例
第1章 基本方程
1．1 Maxwell方程
1．1．1 Maxwell方程積分形式
1．1．2 Maxwell方程微分形式
1．2 邊界條件
1．2．1 Maxwell方程積分形式應用於分界麵
1．2．2 邊界條件
1．3 本構關係
1．3．1 各嚮同性介質
1．3．2 電各嚮異性介質
1．3．3 磁各嚮異性介質
1．4 Poynting定理和能流密度
1．5 真空中平麵波和電磁波譜
1．5．1 真空中平麵波
1．5．2 時諧場復數錶示
1．5．3 電磁波譜
1．6 時諧場Maxwell方程
1．6．1 時諧場方程和復數介電係數
1．6．2 復數Poynting矢量和平均能流
1．6．3 復數Poynting定理
1．7 引入磁荷磁流後的Maxwell方程
1．7．1 引入磁荷磁流後的方程和邊界條件
1．7．2 時諧場情形和復數導磁係數
1．8 平麵波的極化
1．8．1 左鏇和右鏇波的定義
1．8．2 極化橢圓：正橢圓
1．8．3 斜橢圓的傾斜角
1．8．4 Stokes參數和Poincare球
1．9 平麵波極化的MATLAB動態演示
習題

第2章 波動方程和平麵波解
2．1 介質中平麵波
2．1．1 時諧場平麵波方程
2．1．2 平麵波特性：無耗和有耗介質情形
2．1．3 良導體和弱導電介質情形
2．1．4 相速群速和等離子體介質
2．2 半空間反射和摺射
2．2．1 相位匹配條件和Snell定律
2．2．2 TE和TM波的分解
2．2．3 Fresnel公式
2．2．4 理想導體錶麵的反射
2．2．5 Brewster定律
2．2．6 全反射
2．2．7 良導體錶麵阻抗邊界條件
2．3 橢圓極化波在半空間界麵的反射和透射
2．3．1 橢圓極化波的反射和透射
2．3．2 圓極化波在理想導體錶麵的反射
2，3．3 圓極化波在介質錶麵的反射和透射
2．4 分層介質
2．4．1 分層介質模型與方程
2．4．2 反射係數的連分數公式
2．4．3 理想導體襯底情形
2．4．4 單層介質闆和增透膜
2．5 分層介質的傳播矩陣方法
2．5．1 傳播矩陣
2．5．2 單層介質
2．5．3 周期分層介質
2．6 半空間分層介質反射和透射係數的MATLAB計算
2．6．1 半空間界麵反射和透射的Fresnel公式
2．6．2 分層介質反射係數的連分數法
2．6．3 分層介質反射和透射係數的傳播矩陣法
……

第3章 各嚮異性介質中的平麵波
第4章 波導和空腔
第5章 傳輸綫
第6章 輻射
第7章 衍射
第8章 散射
第9章 高頻近似方法基礎

參考文獻
附錄A 矢量分析和場論的若乾基本公式
索引
修訂後記
《現代物理基礎叢書》已齣版書目
彩圖

前言/序言

　　自Maxwell方程提齣100多年以來，電磁學的理論和應用發展迅速，目前已經廣泛應用於現代科學技術和日常生活的許多領域.本書討論電磁波理論，不涉及靜態和準靜態場、電介質、帶電粒子等電磁學和電動力學的其他內容.對於電磁波的研究包括理論分析、數值模擬和實驗等途徑.本書從Maxwell方程齣發分析電磁波在傳播、導行、輻射、衍射和散射等方麵的特性，所獲得的公式和基本概念是數值模擬和實驗研究以及應用的必要基礎.電磁波的研究可分為時諧場和瞬態場兩種情形，本書限於討論時諧場情形，時諧因子采用exp（-iwt）。
　　全書共9章，圍繞基本方程的討論在第1章.第2、3章為平麵波，包括分層介質和各嚮異性介質情形.第4、5章分析波導、諧振腔和傳輸綫上的電磁波.第6～8章分彆討論輻射、衍射和散射問題.第9章簡述高頻技術中的幾何光學和物理光學近似方法及其應用.實際上，許多電磁波的重要概念是從Maxwell方程齣發結閤基本物理模型分析演繹的結果，本書力求公式推導過程清楚，演繹的物理概念清晰.為瞭敘述思路連貫，有些公式先給齣結果，然後再單獨列齣其推導或論證過程.例如，綫天綫輻射功率公式和Huygens原理數學錶述等均給齣詳盡數學推導.此外，為瞭明確所得公式的物理意義和應用，還給齣一些公式編程計算和結果圖形顯示，並附有相應MATLAB程序代碼.
　　本書是在多年研究生教學和科研工作基礎上根據原有講義修訂、改寫而成.讀者需要具備電磁場或電動力學以及矢量分析和場論的基本知識.電磁波理論中有較多數學推導和結果公式，閱讀中應明瞭推演過程，注重物理分析，並適當參閱有關參考文獻.
　　本書從講義到書稿的形成過程中，得到許多同事的鼓勵以及研究生的討論與幫助.本書的準備和齣版得到西安電子科技大學研究生教材建設基金支持，在此謹緻謝意，本書齣版過程中，科學齣版社的編輯做瞭大量細緻的編輯加工，在此一並錶示感謝，最後，我們將十分歡迎和感謝專傢和讀者提齣意見與建議.電子信箱：dbge@xidian.edu.cn， bwei@xidian.edu.cn
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