课程简介
电磁场与电磁波是高等院校电子信息类专业本科生必修的一门专业基础课，课程涵盖了大学物理中电磁学的内容，并且有一些延伸、深化。
西北大学电磁场与电磁波课程由信息科学与技术学院任宇辉副教授主讲，共47讲，主要介绍电、磁、场和波的基本概念和性质；介绍电磁波的激励、辐射以及它在不同媒质中的传播特性；并且简单介绍经典的电磁计算方法。在学习本课程之前，同学们应该掌握大学物理、高等数学等基础知识；而学习这门课之后，我们就能较容易地理解微波技术、天线原理等课程。
此外，在本次授课的过程中，教学团队对标国家一流课程建设的各项要求，对电磁场与电磁波课程的教学理念进行改革。首先是要结合工科专业学生的特点，革新教学流程。授课时不仅要介绍基础理论知识，而且要对这些理论赋予工程上的解释，做到理论联系实际。其次，不仅要讲授基础知识，而且充分挖掘课程中蕴含的丰富的思想政治教育的素材和案例。这样可以树立学生辩证唯物主义的世界观，增强学生的民族自信心和自豪感，培养学生百折不挠、用于探索的科学精神。
课程大纲
绪论
1.1t电磁学发展的历史应用
1.2t什么是电磁场？什么是电磁波？
矢量分析
2.1 矢量的概念和运算
2.2 矢量微分元
2.3 标量场的梯度
2.4 矢量场的通量与散度
2.5 矢量场的环量和旋度
2.6 两个重要恒等式和亥姆霍兹定理
电磁学基本理论
3.1t库仑定律与电场
3.2t电场强度
3.3t电位
3.4t电流与电流密度
3.5t磁感应强度与矢量磁位
3.6t磁场的性质—全电流定律
3.7t电场的性质—法拉第电磁感应定律
3.8t电场的性质—高斯定理和电流连续性方程
3.9t麦克斯韦方程组及其物理意义
3.10t相量形式的麦克斯韦方程组和电磁场的分类
媒质的电磁性质和边界条件
4.1t导体的电磁特性
4.2t电介质的电磁特性
4.3t磁介质的电磁特性
4.4t媒质中的麦克斯韦方程组和电场的边界条件
4.5t磁场和电流的边界条件
4.6t边界条件的应用示例
静态场分析
5.1 静态场的数学模型
5.2 静态场的重要原理和定理
5.3 镜像法
5.4 分离变量法
平面电磁波
6.1 电磁波产生的条件与波动方程
6.2 均匀平面波的概念与特点
6.3 电磁波的重要参数
6.4 坡印亭定理与坡印廷矢量
6.5 电磁波的极化
6.6 均匀平面波在无耗媒质中的传播特性
6.7 均匀平面波在低损耗媒质中的传播特性
6.8 均匀平面波在高损耗媒质中的传播特性
6.9 均匀平面波对平面边界的垂直入射-理想导体与理想介质
6.10 均匀平面波对平面边界的垂直入射-两种理想介质
6.11 垂直极化波的斜入射
6.12平行极化波的斜入射，全反射与全透射
规则波导中的电磁波
7.1 规则波导中电磁波的一般特性
7.2 波导的传输特性参量
7.3 矩形波导的传输特性
7.4矩形波导中的TE10模
电磁波的辐射
8.1 辐射的基本概念
8.2 滞后位与电偶极子的辐射场
8.3 描述辐射特性的参数
1.1t电磁学发展的历史应用
1.2t什么是电磁场？什么是电磁波？
矢量分析
2.1 矢量的概念和运算
2.2 矢量微分元
2.3 标量场的梯度
2.4 矢量场的通量与散度
2.5 矢量场的环量和旋度
2.6 两个重要恒等式和亥姆霍兹定理
电磁学基本理论
3.1t库仑定律与电场
3.2t电场强度
3.3t电位
3.4t电流与电流密度
3.5t磁感应强度与矢量磁位
3.6t磁场的性质—全电流定律
3.7t电场的性质—法拉第电磁感应定律
3.8t电场的性质—高斯定理和电流连续性方程
3.9t麦克斯韦方程组及其物理意义
3.10t相量形式的麦克斯韦方程组和电磁场的分类
媒质的电磁性质和边界条件
4.1t导体的电磁特性
4.2t电介质的电磁特性
4.3t磁介质的电磁特性
4.4t媒质中的麦克斯韦方程组和电场的边界条件
4.5t磁场和电流的边界条件
4.6t边界条件的应用示例
静态场分析
5.1 静态场的数学模型
5.2 静态场的重要原理和定理
5.3 镜像法
5.4 分离变量法
平面电磁波
6.1 电磁波产生的条件与波动方程
6.2 均匀平面波的概念与特点
6.3 电磁波的重要参数
6.4 坡印亭定理与坡印廷矢量
6.5 电磁波的极化
6.6 均匀平面波在无耗媒质中的传播特性
6.7 均匀平面波在低损耗媒质中的传播特性
6.8 均匀平面波在高损耗媒质中的传播特性
6.9 均匀平面波对平面边界的垂直入射-理想导体与理想介质
6.10 均匀平面波对平面边界的垂直入射-两种理想介质
6.11 垂直极化波的斜入射
6.12平行极化波的斜入射，全反射与全透射
规则波导中的电磁波
7.1 规则波导中电磁波的一般特性
7.2 波导的传输特性参量
7.3 矩形波导的传输特性
7.4矩形波导中的TE10模
电磁波的辐射
8.1 辐射的基本概念
8.2 滞后位与电偶极子的辐射场
8.3 描述辐射特性的参数
