一、课程编号：12011 二、课程名称：理论力学
三、英文名称：Theoretical Mechanics 四、周讲课时数：3 学分：3 五、先修课程：力学，高等数学 六、课程目的和要求：
本课程以分析力学的理论和方法为重点，主要介绍Langrange动力学和Hamilton动力学、正则变换、Hamilton-Jacobi方程，并用以处理质点、质点系、刚体等系统的相关问题，建立处理连续介质及场的基本理论框架，通过对某些物理上有意义的问题（如有心力场、刚体定点运动，小振动）的讨论，介绍处理力学和相关问题的重要方法（如有效势方法，线性化近似方法等），适当渗透问题的几何背景和数值处理问题的思想，为学生进一步学习和将来的工作打下牢固的理论基础，培养和提高运用有关数学工具处理问题的能力。
一点说明：鉴于已开设非线性物理课程和学时限制，非线性力学和相对论等内容不在本课程中讲授。
七、课程简介：
第一章：绪论，牛顿力学基础（3学时） 第二章：拉格朗日动力学（8学时）
2.1. 约束和广义坐标 2.2. 虚功原理 2.3. 达朗贝尔原理
2.4. 变分法初步，哈密顿原理 2.5. 拉格朗日方程
2.6. 运动积分，对称性和守恒定律，Noether定理* 第三章：两体运动，有心力问题（7学时）
3.1. 两体问题约化为等价的单体问题 3.2. 运动方程和运动积分 3.3. 等效势方法 3.4. 开普勒问题 3.5. 散射
第四章：刚体力学（10学时）
4.1. 刚体运动学，欧拉角 4.2. 刚体的动能和角动量
4.3. 刚体的转动惯量张量；惯量椭球 4.4. 欧拉动力学方程 4.5. 对称刚体的自由运动 4.6. 重对称刚体的定点运动 4.7. 带电体在磁场中的旋进* 第五章：小振动（7学时）
5.1. 两自由度线性谐振子的耦合振动 5.2. 小振动的一般理论 5.3. 简正坐标和简正频率
5.4. 线性三原子分子的自由振动，一维晶格的振动* 第六章：哈密顿正则方程和正则变换（9学时）
6.1. 勒让德变换
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6.2. 正则变量和哈密顿运动方程 6.3. 守恒定理 6.4. 泊松括号 6.5. 刘维定理 6.6. 正则变换
6.7. 无穷小正则变换，运动积分和对称性
6.8. 哈密顿—雅可比方程，哈密顿主函数和特征函数 6.9. 作用量，角变量，Hannay角*
第七章：连续介质系统和场的拉格朗日哈密顿理论（6学时）
7.1. 由分立系统到连续系统的过渡 7.2. 连续介质的拉格朗日理论 7.3. 连续介质的哈密顿理论 7.4. 场的变分原理 八、教材：
力学（下册），第三版，梁昆淼，1995年4月。 九、参考书：
1．梁昆淼，力学（下册），高等教育出版社，1995
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2．Herbert Goldstein, Charles Poole, John Safko, Classical Mechanics, 3 ed., San Francisco: Addoson Wesley, 2002
3．Jerry B. Marion, Stephen T. Thornton, Classical Dynamics of Particles and Systems, th
4 ed., Fort Worth: Saunders College Pub, 1995
rd
4．L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Mechanics, 3 ed., 北京：世界图书出版公司，1999 5．强元綮，经典力学（上下册），科学出版社，2003 6．金尚年，马永利，理论力学（第二版），高等教育出版社，2002 十、授课手段：课堂多媒体讲解
十一、成绩考核方式：平时成绩，课程小论文，期末考试
十二、主讲教师：鞠国兴，王强华，万贤纲，蒋正生，苏为宁，王智河，施毅 十三、撰稿人：鞠国兴
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一、课程编号：12015 二、课程名称：电动力学
三、英文名称：Electrodynamics 四、周讲课时数：3 学分：3 五、先修课程：数学物理方法 六、课程目的和要求：
本课程为物理专业和天文、材料、强化部相关专业的学生设置。阐述电磁场的普遍规律和运动形态以及电磁场与物质的相互作用。静电场的基本方程和边界值问题；静磁场的基本方程和边界值问题；麦克斯韦（Maxwell）方程组和电磁场的守恒定律；平面电磁波的传播和边界问题；相对论磁场的守恒定律；平面电磁波的传播和边界问题；相对论电动力学和电磁场规律的统一描述；简单系统的辐射场；运动带电粒子的辐射；特殊材料中的电磁现象（超导、电磁流体、晶体和磁性材料等）；电磁波的散射、衍射和吸收。 七、课程简介： 引言
第一章：电磁场基本方程式（5学时）
1.1. 真空中的麦克斯韦方程 1.2. 介质中的麦克斯韦方程组 1.3. 电磁场的矢量势和标量势
1.4. 在介质分界面的电磁场的边界关系 1.5. 罗伦兹力密度
1.6. 电磁场总能量、互作用能和自能、场能密度 第二章：电磁场的对称性和守恒定律（4学时）
2.1. 电磁场能量守恒和转化 2.2. 电磁场动量和动量守恒 2.3. 电磁场角动量和角动量守恒 2.4. 电磁场对称性与守恒定律 第三章：静电边界值问题（5学时）
3.1. 电势的泊松方程和拉普拉斯方程 3.2. 边界条件
3.3. 解的唯一性定理 3.4. 特解法及其应用 3.5. 电像法 3.6. 格林函数法
3.7. 电势的多极展开和电多极子 第四章：静磁场的边值问题（4学时）
4.1. 静磁场方程和边界条件 4.2. 矢量势的微分方程 4.3. 磁标势和等效磁荷法 4.4. 磁镜象法
4.5. 矢量势的多极展开和磁多极子 第五章：无限空间的平面电磁波（6学时）
5.1. 电磁场的矢势和标势 5.2. 电磁场的波动方程 5.3. 规范变换
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5.4. 真空中的电磁波 5.5. 均匀介质中的电磁波 5.6. 导体中的电磁波
5.7. 稀薄等离子体中的电磁波 5.8. 波包、群速、相速
第六章：电磁波在有界空间的传播（4学时）
6.1. 电磁波在介质分界面的反射和折射 6.2. 电磁波在导体表面的反射和折射 6.3. 理想导体边界问题 6.4. 导行波
6.5. 金属矩形波导 6.6. 导波的阻抗、损耗 6.7. 谐振腔
第七章：相对论电动力学（7学时）
7.1. 电荷守恒和四维电流密度 7.2. 四维势和波动方程
7.3. 电磁场张量和麦克斯韦方程 7.4. 四维力密度和能量动量张量 7.5. 电磁场守恒定律的协变形式 7.6. 多普勒效应和光行差
第八章：相对论粒子在电磁场中的运动（4学时）
8.1. 力学量的四维形式 8.2. 相对论力学方程
8.3. 相对论能量、动量和质量 8.4. 动量守恒和能量守恒 8.5. 质心坐标系*
8.6. 电磁场的Lagrangian和Hamiltonian* 8.7. 关于光子的静止质量* 第九章：辐射（8学时）
9.1. 推迟势
9.2. 热Φ和A的多极展开
9.3. 多极辐射的一般解步骤和近似条件 9.4. 电偶极辐射
9.5. 磁偶极和电四极辐射 9.6. 天线的辐射
第十章：运动带电粒了的辐射（4学时）*
10.1. 任意运动带电粒子的势—Lienard-Wiechert势* 10.2. 加速运动带电粒子的辐射场* 10.3. 韧致辐射和同步辐射* 10.4. 辐射频谱分析*
10.5. 带电粒子辐射对自身的反作用*
第十一章：电磁场与物质的相互作用（4学时）*
11.1. Cerenkov辐射
11.2. 电子对电磁波的散射
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11.3. 电磁波在小颗粒上的散射 11.4. 电磁波的吸收 11.5. 电磁波的衍射 11.6. 介质的色散和损耗 八、教材：
1．《电动力学》，尹真编, 南京大学出版社,1999 2．《电动力学》(第二版)，郭硕鸿, 高等教育出版社,1997 九、参考书：
1．J.D.杰克逊，《经典电动力学》，人民教育出版社，1978年。 2．蔡圣善、朱耘《经典电动力学》，复旦大学出版社出版，1985年。 十、授课手段：课堂多媒体讲解
十一、成绩考核方式：平时成绩，课程小论文，期末考试 十二、主讲教师：李建新，尹真，王振林，黄润生，徐骏 十三、撰稿人：尹真，李建新，王振林
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