書籍介紹
本書是為研究所電磁理論課程所設計的講義，全書共五章：第一章回顧馬克士威方程式、基本定理與邊界條件；第二章介紹平面波傳播、介面反射與導波結構；第三章說明電磁輻射的推導與格林函數；第四章探討電磁散射及典型解析模型；最後以相對論性電磁學作結，將經典電磁與狹義相對論連結起來。本書適合作為研究生的入門教材，也方便研究者快速複習。
目次
Preface ix
Acknowledgment xi
List of Acronyms xiii
1 Maxwell Equations 1
1.1 The Formulation of Electromagnetism . . . . . 1
1.1.1 Integral and Differential Formulations . 1
1.1.2 Constitutive Relations . . . . . . . . . . 5
1.1.3 Symmetry and Duality . . . . . . . . . . 8
1.2 Matching Conditions at Material Interfaces . . 10
1.3 The Wave Equation . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4 Time-Harmonic Fields and Phasor Notation . . 15
1.5 Fundamental Theorems of Electromagnetism . 18
1.5.1 Poynting Theorem . . . . . . . . . . . . 18
1.5.2 The Uniqueness Theorem . . . . . . . . 20
1.5.3 The Reciprocity Theorem . . . . . . . . 22
1.5.4 Equivalence Principle . . . . . . . . . . 25
2 Wave Propagation and Transmission 31
2.1 Plane Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1.1 The Plane Wave Solution . . . . . . . . 31
2.1.2 The Angular Spectrum Representation . 34
2.1.3 Polarization of Plane Waves . . . . . . . 36
2.1.4 Phase and Group Velocities . . . . . . . 38
2.2 Plane Wave Propagation . . . . . . . . . . . . . 41
2.2.1 Propagation in an Unbounded Medium 41
2.2.2 Oblique Incidence at an Interface . . . . 43
2.3 Waveguide Transmission . . . . . . . . . . . . . 51
2.3.1 Solving Waveguide Problems . . . . . . 51
2.3.2 Characteristics of Waveguide Modes . . 55
3 Electromagnetic Radiation 63
3.1 Radiation in Free Space . . . . . . . . . . . . . 63
3.1.1 Vector and Scalar Potentials . . . . . . 63
3.1.2 The Green Function Method . . . . . . 65
3.1.3 The General Radiation Solution . . . . 67
3.1.4 The Stratton-Chu Formulation . . . . . 69
3.2 The Far-Field Approximation . . . . . . . . . . 71
3.3 Radiation from a Hertzian Dipole . . . . . . . . 75
3.4 Image Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.5 Radiation from an Aperture . . . . . . . . . . . 80
4 Electromagnetic Scattering 85
4.1 Cross Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.2 Cylindrical Waves . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.1 Cylindrical Wave Solution . . . . . . . . 88
4.2.2 Cylindrical Wave Transformation . . . . 90
4.3 Scattering from PEC Cylinders . . . . . . . . . 91
4.4 Spherical Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.4.1 Spherical Wave Solution . . . . . . . . . 93
4.4.2 Spherical Wave Transformation . . . . . 98
4.5 Scattering from Dielectric Spheres . . . . . . . 99
5 Relativistic Electrodynamics 109
5.1 Special Relativity and Lorentz Transformation 109
5.2 Lorentz Transformation of Maxwell Equations . 117
A Vector Analysis 125
A.1 Vector Identities . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
A.1.1 Triple Products . . . . . . . . . . . . . . 125
A.1.2 Gradient Identities . . . . . . . . . . . . 126
A.1.3 Divergence Identities . . . . . . . . . . . 126
A.1.4 Curl Identities . . . . . . . . . . . . . . 126
A.1.5 Second Derivative Identities . . . . . . . 127
A.2 Orthogonal Coordinate Systems . . . . . . . . . 127
A.2.1 Cartesian Coordinates (x, y, z) . . . . . 127
A.2.2 Cylindrical Coordinates (ρ, ϕ, z) . . . . 128
A.2.3 Spherical Coordinates (r, θ, ϕ) . . . . . . 128
B Bessel Functions 131
B.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
B.2 Bessel Functions of the First and Second Kind 131
B.3 Small- and Large-Argument Behavior . . . . . 132
B.4 Summary of Important Relations . . . . . . . . 134
C Legendre Polynomials and Functions 137
C.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
C.2 Legendre Polynomials . . . . . . . . . . . . . . 137
C.3 Associated Legendre Functions . . . . . . . . . 139
C.4 Legendre Functions of the Second Kind . . . . 140
C.5 Summary of Important Relations . . . . . . . . 140
Bibliography 141
Index 145
編／著／譯者簡介
Jake W. Liu: Assistant Professor in the Department of Electronic Engineering at National Taipei University of Technology
（劉人瑋：國立臺北科技大學電子工程系助理教授）
分類
- 書籍分類 ：教育學習>大學出版
- 出版品分類：圖書
- 主題分類：
教育文化
- 施政分類：
教育及體育
其他詳細資訊
- 適用對象：成人(學術性)
- 關鍵詞：electromagnetism（電磁學）
- 附件：無附件
- 頁/張/片數：162
授權資訊
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- 取得授權資訊：聯絡處室：國立臺灣大學出版中心
姓名：王沿竣
電話：02-33663991～3 #17
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