中美著名大学《电动力学》教材的比较（陈靖）

师课堂的讲义。而且这些主流教材都是作者积累了几十年的教学经验上编写而成的。这些经验丰富的专家学者们了解学生接收电动力学知识的难点和易混淆点，因此在编写上对于教学难点的简述很清晰准确，通过教师讲授和学习，可以帮助学生更好的理解这些相对较难的问题。而且我国教材很重视例题和习题的推演，通过详细的例题讲解，使学生更为深入具体的理解电磁学的本。然后这些过为详细的概念、例题的阐述讲解，会削弱学生主动学习思考的积极性，变得适应被动的接受、服从编者和教师的知识传授。长此以往，不利于学生的创新意识和创新能力的培养。

再次，在教材排版编排上。美国教材在这方面有很多地方值得我们借鉴。比如作者都很重视图表部分。学生通过图表可以直观的理解所学的物理内容。而且国外的教材往往都是经过很多次再版的书籍，多次的再版保证了排版错误和叙述错误的最小化。还有作者及出版商的严谨态度都是我们学习的榜样。另外，国外电动力学教材往往在书籍的最后部分会给出本学科涉及的物理名词索引，这方便了学生们以后学习工作中的回顾式或者查找式学习。而我国教材中多数都没有这部分内容，今后的教材编写中，可以考虑有所借鉴。

最后，在编写著者和面向阅读对象上。美国教材的著者，多数都是即从事科学研究也从事教学工作的著名科学家、教授。像Jackson，是美国国家科学院院士，加利福尼亚大学伯克利分校的物理学教授；L. D. Landau，是苏联著名的物理学家，1962年诺贝尔物理学奖获得者。他们本身在科研领域就有很高的建树，同时也是在电动力学等基础科学上有更深层次的理解。因此，他们编著而成的教科书，往往除了介绍基本的经典理论，还会涉及很多他们深入的思考内容以及他们对当时科研热点的理解。这些教材内容上会比较深刻，一般适合具有电动力学学习基础的学生或者研究生学习。我国教材的编著者，多是在教学领域积累了丰富经验的专家教授，这些作者结合多年的教学体会编写的教材，更适合本科生入门学习。学生要想更为深入的理解学习，还需要借鉴一些美国的书籍。

总之，中美《电动力学》教材都具有很多的优良特点，也有自己的不足之处。通过我们的比较借鉴，帮助我们在今后教材的编写上更有目的性和针对性，也更好的促进我国电动力学的教学水平的提高。

6.附录：本文所涉及教材的章节目录 6.1John

David

Jackson

编

著

I．1真空中的麦克斯韦方程组、场和源 I．2平方反比律或光子质量 I．3线性叠加

I．4媒质中的宏观麦克斯韦方程组

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《ClassicalElectrodynamics（第三版）》目录 绪论

I．5不同媒质分界面上的边界条件 I．6对电磁学中一些理想化的评论 第一章静电学导论 1.1 库伦定律 1.2 电场强度 1.3 高斯定律

1.4 高斯定律的微分形式 1.5 另一个静电学方程和标势

1.6 电荷和电偶极子的面分布；电场强度和电势的突变

1.7 泊松方程和拉普拉斯方程 1.8 格林定理

1.9 狄利克莱边界条件或诺埃曼边界条件下解的唯一性

1.10 用格林函数求解静电学边值问题的形式解

1.11 静电势能与能量密度；电容 参考书和推荐读物 习题

第二章静电学中的边值问题（I） 2.1 电像法

2.2在接地导电球前面的点电荷 2.3 在带电的孤立导电球前面的点电荷 2.4 在电势不变的导电球附近的点电荷 2.5 用电像法解均匀电场中的导电球 2.6 球的格林函数：势的通解 2.7 两半球有不同电势的导电球 2.8 正交函数和正交展开

2.9 分离变数法；直角坐标中的拉普拉斯方程

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2.10二维势问题；傅立叶级数的累加 2.11二维拐角内和沿棱边的电场与电荷密度

参考书和推荐读物 习题

第三章静电学中的边值问题（II） 3.1 球坐标中的拉普拉斯方程 3.2 勒让德方程与勒让德多项式 3.3 轴对称的边值问题

3.4 锥形孔内或尖端附近的场的特性 3.5 缔结勒让德函数和球谐函数 3.6 球谐函数的加法定理

3.7 柱坐标中的拉普拉斯方程，贝塞尔函数 3.8 柱坐标中的边值问题 3.9 球坐标中的格林函数展开 3.10用球格林函数展开的势问题的解 3.11柱坐标中的格林函数展开 3.12格林函数的本征函数展开

3.13混合边界条件、带一圆孔的导电平板

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第四章多极子，宏观媒质的静电学，电介质 4.1 多极子展开

4.2 外电场中电荷分布的能量的多极子展开 4.3 有质媒质静电学的初步处理 4.4 带有电介质的边值问题 4.5 分子极化率和电极化率 4.6 分子极化率的模型 4.7 介电媒质中的静电能

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习题 第五章静磁学 5.1 引言和定义 5.2 毕奥-萨伐尔定律

5.3 静磁学的微分方程和安培定律 5.4 矢势

5.5 圆形电流回路的矢势和磁感应强度 5.6 定域电流分布的磁场；磁矩

5.7 定域电流分布在外磁场中所受的力、力矩和所具有的能量

5.8宏观方程组；B和H的边界条件 5.9 静磁学边值问题的解法 5.10均匀磁化球

5.11外磁场中的磁化球；永久磁铁 5.12磁屏蔽；放在均匀磁场中的用导磁材料做成的球壳

5.13在一侧有渐近均匀切向磁场时理想导电平面上的一个圆孔的效应

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第六章随时间变化的场，麦克斯韦方程组，守恒定律

6.1 法拉第感应定律 6.2 磁场的能量

6.3 麦克斯韦位移电流，麦克斯韦方程组 6.4 矢势和标势

6.5 规范变换，洛仑兹规范，库伦规范 6.6波动方程的格林函数 6.7 宏观电磁学方程组的推导

6.8坡印廷定理，带电粒子和电磁场的联合

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系统的能量和动量守恒定律 6.9 宏观媒质的守恒定律

6.10谐振场的坡印廷定理；根据场的概念定义的阻抗和导纳

6.11在转动、空间反射和时间反转下的电磁场和源的变换性质 6.12关于磁单极问题

6.13关于狄拉克量子化条件的讨论

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第七章平面电磁波和波的传播 7.1 非导电媒质中的平面波 7.2 线偏振和圆偏振；斯托克斯参数 7.3 电磁波在电介质的平面分界面上的反射和折射

7.4 反射引起的偏振和全内反射

7.5 电介质、导体和等离子体的频率色散特性

7.6 在电离层和电磁层中传播的简化模型 7.7导电媒质或耗散媒质中的波 7.8 一维波的叠加；群速度

7.9 脉冲在色散媒质中传播时扩展的例证 7.10D和E的关系中的因果性；克喇末-克朗尼格关系

7.11信号通过色散媒质的传播过程

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第八章波导和谐振腔 8.1 导体表面和导体内的场 8.2 柱形空腔和波导

8.3 波导

8.4 矩形波导中的波模 8.5 波导中的能流和衰减 8.6 边界条件微扰法 8.7 谐振腔

8.8 谐振腔的功率损失；谐振腔的Q值 8.9 当作谐振腔处理的地球和电离层：舒曼谐振

8.10电介质波导

8.11简正模的展开；波导中定域源产生的场 8.12平面隔膜的反射和投射；变分近似法 8.13矩形波导中一块平行于电场的平薄板条的阻抗

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第九章简单辐射系统；散射和衍射 9.1 定域振荡源的场和辐射 9.2 电偶极场和电偶极辐射 9.3 磁偶极场和电四极场 9.4 中央馈电的平直天线

9.5 波导中定域源或孔的多极子展开 9.6 长波长情形下的散射

9.7 散射的微扰理论；瑞利对蓝天的解释；气体和液体引起的散射 9.8 标量衍射理论

9.9 基尔霍夫积分的等效矢量形式 9.10矢量衍射理论 9.11互补屏的巴俾涅原理 9.12圆孔衍射；关于小孔的评述 9.13短波长极限下的散射

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9.14光学定理和有关问题

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第十章磁流体动力学和等离子体物理学 10.1 引言和定义 10.2 磁流体动力学方程 10.3 磁扩散，磁粘滞性和磁压强

10.4 具有交叉电场和磁场的界面中间的磁流体动力学流动 10.5 箍缩效应

10.6 箍缩等离子体柱的不稳定性 10.7 磁流体动力波 10.8 等离子体振荡

10.9 等离子体振荡的短波长限和德拜屏蔽距离

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第十一章狭义相对论

11.1 1900年以前的情况；爱因斯坦的两条假设

11.2 一些近代的实验

11.3 洛仑兹变换和侠义相对论的基本的动力学结果

11.4 速度的加法；四元速度 11.5 粒子的相对论动量和能量 11.6 侠义相对论时空的数学性质

11.7 洛仑兹变换的矩阵表示；无穷小生成元

11.8 托马斯进动

11.9 电荷的不变性，电动力学的协变性