文档介绍：第五章电磁波的辐射
ic Wave Radiation
本章所研究的问题是电磁波的辐射。方法和稳恒场情况一样,当考虑由电荷、电流分布激发电磁场的问题时,引入势的概念来描述电磁场比较方便。
本章首先把势的概念推广到一般变化电磁场情况,然后通过势来解辐射问题。
本章主要内容
电磁场的矢势和标势
推迟势
电偶极辐射
电磁波的干涉和衍射
电磁场的动量
§5. 1 电磁场的矢势和标势
Vector and Scalar Potential of ic
1、用势描述电磁场
为简单起见,讨论真空中的电磁场:
针对磁场
引入
的物理意义可由下式看出:
即在任一时刻,矢量沿任一闭合回路L的线积分等于该时刻通过以L为边线的曲面S的磁通量。
对于电场不能像静电场那样直接引入电势。由Faraday电磁感应定律可得:
是标势不是静电势
即
电磁场和势之间的关系如下
注意:
a) 当与时间无关,即时,且
这时就直接归结为电势;
b) 绝对不要把中的标势
与电势混为一谈。因为在非稳恒情况下, 不再是保守力场,不存在势能的概念,这就是说现在的,在数值上不等于把单位正电荷从空间一点移到无穷远处电场力所做的功。为了区别于静电场的电势,把这里的称为标势(Scalar potential)。
c) 在时变场中,磁场和电场是相互作用着的整体,必须把矢势和标势作为一个整体来描述电磁场。
2、规范变换和规范不变性

虽然和,以及和是描述电磁场的两种等价的方式,但由于、和、之间是微分方程的关系,所以它们之间的关系不是一一对应的,这是因为矢势可以加上一个任意标量函数的梯度,结果不影响,而这个任意标量函数
的梯度在中对要发生影响,但
将中的与此融合也作相应的
变换,则仍可使保持不变。