本书从描述电磁场基本理论所需的数学工具（第1章）出发，先从电磁学的唯象规律中总结出电磁场的基本方程（第2章），然后依次讨论静态电磁场（第3章）、随时间变化的电磁场（第4、5章），以及电荷高速运动时的辐射电磁场（第8章）等具体问题。由于高速运动问题需要在狭义相对论的框架下讨论，本书第6、7章分别介绍了狭义相对论的时空观和物理规律的协变性问题。本书的一大特色是在闵可夫斯基时空采用时空图的方法阐述狭义相对论，这是现代物理学研究工作中更通用的表述方式，对于今后有志于从事物理学研究的读者来说，可以实现学习和研究工作的无缝衔接。鉴于电动力学教学长久以来存在的两个难点——数学难、物理图像抽象，本书配套提供了一套用Mathematica软件编写的演示程序，帮助读者进行数学推导，直观理解电磁场的基本图像。 本书可作为物理学相关专业本科生的教材和教学参考书，也可以供相关领域的读者学习使用。

前言
第1章 数学准备
1.1 矢量代数与张量代数
1.1.1 矢量的基本定义和运算
1.1.2 矢量的正交分解
1.1.3 正交概念的推广
1.1.4 矢量的定义
1.1.5 逆变矢量与协变矢量
1.1.6 张量的定义
1.1.7 张量积和张量缩并
1.1.8 度规张量
1.1.9 张量的指标记号规则
1.2 场的微分和积分
1.2.1 矢量微分算符▽
1.2.2 梯度及其积分公式
1.2.3 散度和高斯积分公式
1.2.4 旋度和斯托克斯公式
1.2.5 ▽在正交坐标系中的统一形式
1.3 狄拉克δ函数
1.3.1 一维δ函数
1.3.2 三维δ函数
1.4 微分方程的定解问题
1.4.1 一维拉普拉斯方程
1.4.2 二维拉普拉斯方程
1.4.3 三维拉普拉斯方程
课堂讨论
思考题
练习题
第2章 电动力学基础
2.1 电磁问题的基本规律
2.1.1 麦克斯韦方程组
2.1.2 连续性方程
2.1.3 电磁场对电荷的作用力
2.2 介质中的电磁场方程
2.2.1 介质的极化和磁化
2.2.2 介质中的麦克斯韦方程组
2.3 边界上的场方程
2.4 电磁场的能量与动量
2.4.1 电磁场的能量能量守恒定律
2.4.2 电磁场的动量动量守恒定律
课堂讨论
思考题
练习题
第3章 静电场和静磁场
3.1 标势和矢势
3.1.1 电势
3.1.2 磁矢势
3.1.3 磁标势与磁荷
3.2 多极展开法
3.2.1 静电势和磁矢势的多极展开
3.2.2 单极项
3.2.3 偶极项
3.3 唯一性定理
3.3.1 静电问题的唯一性定理
3.3.2 静电唯一性定理的应用
3.3.3 静磁问题的唯一性定理
3.4 镜像法
3.5 分离变量法
3.5.1 拉普拉斯方程的定解问题
3.5.2 泊松方程的定解问题
3.6 格林函数法
3.6.1 格林函数的定义
3.6.2 常见区域的格林函数
3.6.3 格林函数方法求解泊松方程
课堂讨论
思考题
练习题
第4章 电磁波的传播
4.1 无界空间中的电磁波
4.1.1 真空中的单色平面波
4.1.2 介质中的电磁波色散
4.1.3 电磁波的偏振
4.1.4 电磁波包群速与相速
4.2 半无界空间中的电磁波
4.2.1 绝缘介质界面上的反射与折射
4.2.2 导体界面上的反射与透射
4.3 有界空间中的电磁波
4.3.1 波导管
4.3.2 谐振腔
课堂讨论
思考题
练习题
第5章 电磁波的激发
5.1 电磁波的势方程
5.2 达朗贝尔方程的解推迟势
5.3 推迟势的多极展开
思考题
练习题
第6章 狭义相对论——时空观
6.1 狭义相对论历史背景及基本假设
6.2 时空
6.3 牛顿力学与绝对时空观
6.4 闵可夫斯基时空
6.5 时空图
6.6 闵可夫斯基时空的典型效应
6.6.1 狭义相对论下的速度变换公式
6.6.2 同时的相对性
6.6.3 因果性
6.6.4 尺缩效应
6.6.5 钟慢效应
6.6.6 双生子佯谬
6.6.7 车库佯谬
思考题
练习题
第7章 狭义相对论——新时空观下的物理学
7.1 牛顿力学的四维协变形式
7.1.1 四速
7.1.2 四动量
7.1.3 四加速与四力
7.1.4 四维牛顿力学中矢量的变换关系
7.2 电磁波的相因子
7.2.1 光的多普勒效应
7.2.2 光行差现象
7.3 电动力学的四维协变形式
7.3.1 电荷守恒
7.3.2 麦克斯韦方程
7.3.3 洛伦兹力
7.4 电磁场的作用量形式
思考题
练习题
第8章 运动电荷的辐射场
8.1 运动电荷的电磁场
8.1.1 李纳-维谢尔势
8.1.2 运动电荷的电磁场
8.2 变速带电粒子的辐射场
8.2.1 变速运动电荷的辐射功率
8.2.2 低速粒子的偶极辐射
8.2.3 高速粒子的轫致辐射
8.2.4 高速粒子的同步辐射
8.2.5 变速带电粒子的辐射图像
8.3 匀速运动粒子在介质中的切连科夫辐射
练习题
参考文献