虽然麦克斯韦方程问世已经150多年，但电磁理论发展的脚步从来没有停止，它的影响也越来越深广。一个极其明显的事实是，现代科技和人类生活的各个方面无不受到电磁理论发展的深刻影响。在当代，电磁理论仍是一门非常重要的学科，而且仍然具有强大的生命力。

　　自20世纪60年代以来，电磁理论的发展逐渐表现出新的特点，到现代它已经呈现出一种新的面貌。在我们看来，这种变化主要体现在以下几个方面。首先，现代数学的应用使电磁理论有了更严格、更合理的数学基础，理论的表述更加精确、系统和简洁。其次，电子计算机的发展使计算电磁学成为电磁理论发展的重要方向，其影响面仍在不断扩大。由于电子技术对超带宽信号的应用和对瞬变电磁过程的重视，使解决瞬变电磁场问题显得越来越重要，这促使电磁场的时域分析和计算方法迅速发展。

　　尽管电磁理论的面貌已经发生了深刻的变化，现有的电磁理论教材却长期保持着老面孔，没有及时地反映这种发展趋势。所幸的是，最近国际上的一些电磁理论出版物已经出现了一种新气象，其内容和表述方法正在发生变化，已经开始表现出现代电磁理论发展的新特点。

　　本书力图用现代数学的理论、观点和方法系统地阐述电磁理论的基本问题，尽量反映出其发展的趋势。虽然不可能全面地反映现代电磁理论的已有水平，但希望能起到一定的桥梁作用，帮助读者打下一定的基础，以便更容易理解当下电磁理论方面的文献。书中也介绍了一些实用的经典方法，目的在于提高读者数学分析能力和理论素养。

　　本书第1章简要地总结了宏观电磁场的基本规律，作为全书的物理基础。第2章提纲式地概述了书中用到的主要数学理论、观点和方法，重点分析了电磁理论中常用算子的主要特性。第3章主要讨论了无界空间中电磁现象的主要方法。第4章以平面分层介质中电磁现象为对象，主要论述了二维电磁传输系统中电磁问题的分析方法和电磁场的传输规律。第5～7章是关于典型的常用电磁传输和谐振系统中电磁问题分析方法的讨论。第8章集中讨论了电磁场的散射和衍射问题。第9章介绍了有关瞬变电磁场的理论知识。第10章是计算电磁学原理，这反映了现代计算电磁学的发展趋势。

　　原计划为天线问题专设一章，后因篇幅过大而放弃。好在电磁辐射问题已在多处有所讨论。此外，本书没有涉及静态电磁场和运动媒质中的电磁场问题，也没有讨论非线性问题。

　　本书的写作和出版工作得到了多人的帮助，我要对他们表示衷心的感谢。首先要感谢本书合著者李明之博士，他除了完成自己的写作任务之外，还做了大量的事务性工作，没有他的努力和协作，本书就无法顺利地出版。在本书写作的初期，我们就得到了科学出版社钱俊编辑的鼓励和支持，后来在出版过程中他付出了大量的辛勤劳动，在此特别对他表示感谢。

前言

绪论

0．1 电磁理论的发展

0．2 电磁理论的重要意义

0．3 电磁理论与现代数学

第1章 宏观电磁场的基本规律

1．1 描述宏观电磁场的基本方程组

1．1．1 微分形式的麦克斯韦方程组

1．1．2 电磁媒质的本构关系

1．1．3 频域麦克斯韦方程组

1．1．4 积分形式的麦克斯韦方程组和电磁场的边界条件

1．1．5 广义形式的麦克斯韦方程组

1．1．6 电磁场的波动方程

1．2 电磁场的势函数和规范不变性

1．2．1 电型势函数

1．2．2 规范不变性和洛伦兹规范

1．2．3 磁型势函数

1．3 电磁场理论的几个基本定理

1．3．1 坡印亭定理

1．3．2 唯一性定理

1．3．3 等效原理

1．3．4 互易定理

第2章 电磁场理论中的算子和算子方程

2．1 希尔伯特空间和线性算子

2．1．1 函数集合和函数线性空间

2．1．2 内积空间和希尔伯特空间

2．1．3 希尔伯特空间的线性算子和线性泛函

2．2 电磁理论中常见标量函数空间的微分算子

2．2．1 拉普拉斯算子和亥姆霍兹算子

2．2．2 斯特姆一刘维尔算子

2．3 标量函数微分算子方程

2．3．1 算子的本征值和本征函数

2．3．2 非齐次微分算子方程

2．3．3 算子方程的变分原理

2．4 格林函数和分布论

2．4．1 分布论和广义函数

2．4．2 非齐次微分算子方程解及格林函数的谱表示

2．5 希尔伯特矢量函数空间和矢量微分算子

2．5．1 希尔伯特矢量函数空间

2．5．2 电磁理论中常见矢量偏微分算子

2．5．3 矢量微分算子的并矢格林函数

2．6 电磁场矢量微分算子方程的变分原理

2．6．1 矢量电磁场的标准变分原理

2．6．2 矢量电磁场的修正变分原理

2．6．3 矢量电磁场的广义变分原理

2．7 积分算子和积分算子方程

2．7．1 积分算子的基本概念

2．7．2 电磁场问题积分算子方程举例

第3章 无界均匀媒质空间的电磁场

3．1 无界均匀各向同性媒质空间的平面电磁波

3．1．1 亥姆霍兹方程直角坐标系的平面波解

3．1．2 平面波函数的级数展开

3．2 无界均匀各向同性媒质空间的标量格林函数

3．2．1 一维标量亥姆霍兹微分算子的格林函数

3．2．2 二维标量亥姆霍兹微分算子的格林函数

3．2．3 三维标量亥姆霍兹微分算子的格林函数

3．3 无界媒质空间矢量微分算子的并矢格林函数

3．3．1 无界均匀各向同性媒质空间矢量微分算子的并矢格林函数

3．3．2 格林函数的奇异性

3．3．3 非齐次矢量波动方程的积分解和无界空间的辐射条件

3．4 无界均匀各向同性媒质空间中典型源的场

3．4．1 无限大平面片状电流源

3．4．2 无限长直线电流源

3．4．3 点源

3．4．4 电流细圆环

3．5 无界均匀各向异性媒质空间中的平面电磁波

3．5．1 各向异性媒质的一般特性

3．5．2 单轴电介质中的平面电磁波

……

第4章 平面分层媒质中的电磁场

第5章 柱形导波系统中的电磁场

第6章 带线结构中的电磁场

第7章 金属腔体中的电磁场

第8章 电磁场的散射和衍射

第9章 时域电磁理论

第10章 计算电磁学原理

参考文献

《现代物理基础丛书》已出版书目