电磁场与波：电磁材料及MATLAB计算

　　《国外电子与电气工程技术丛书·电磁场与波：电磁材料及MATLAB计算》借助MATLAB，采用一种综合的现代方法来阐述电磁波的相关概念，给出了用于求解各种问题的许多新颖计算方法，所涉及的知识面极其广泛。其中包含简单媒质中电磁场的一维、二维和三维问题的时谐方程、波传播的解及其应用，复杂媒质（复杂材料、人工电磁材料、色散媒质、等离子体、运动媒质）中电磁场方程和计算方法，电磁场问题的计算方法（有限差分法、矩量法、有限元法以及时域有限差分法），诸多附录（涵盖一系列相关专题和技术）以及大量习题等内容。

　　Dikshitulu K.Kalluri博士，是马萨诸塞大学洛厄尔分校电气与计算机工程系的教授。他在威斯康星大学麦迪逊分校获得电气工程硕士学位，并在堪萨斯大学劳伦斯校区获得电气工程博士学位。Kalluri博士是电磁材料与光学系统领域中的国际知名学者，在复杂媒质研究方面是世界所公认的开拓者，有很高的造诣。先后与劳伦斯伯克利实验室、加利福尼亚洛杉矶大学、南加利福尼亚大学和田纳西大学的研究小组进行过合作研究。从1984年开始，他任教于马萨诸塞大学洛厄尔分校，担任电磁材料与光学系统（CEMOS）中心的联席主任，并组建了电磁学和复杂媒质研究实验室。Kalluri博士是电子和电信工程师学会的会士，同时也是Eta Kappa Nu荣誉协会和SigmaXi专业协会的会员，发表了多篇学术论文和综述文章。

出版者的话译者序前言第一部分　有界简单媒质中的电磁场第1章　简单媒质中的电磁场1.1　引言1.2　简单媒质1.3　时变电磁学1.4　时谐场1.5　准静态和静态近似第2章　简单媒质中的电磁场：一维问题的解2.1　无源媒质中的均匀平面波(ρV=0，J源体积=0)2.2　良导体近似2.3　良导体中的均匀平面波：趋肤效应2.4　PEC和电介质分界面上的边界条件2.5　交流电阻2.6　圆导线的交流电阻2.7　电压和电流正弦波：传输线2.8　有限长度传输线2.9　电磁波极化2.10　波沿任意传播方向2.11　波的反射2.12　p波的入射：平行极化情况2.13　s波的入射：垂直极化情况2.14　临界角和表面波2.15　一维柱面波和贝塞尔函数参考文献第3章　二维问题和波导3.1　直角坐标系中的二维解3.2　矩形波导中的TMmn模式3.3　矩形波导中的TEmn模式3.4　矩形波导中的主模：TE10模式3.5　波导中的功率流：TE10模式3.6　由非理想导体和电介质引起的TE10模式的衰减3.7　圆柱波导：TM模式3.8　圆柱波导：TE模式3.9　扇形波导3.10　电介质圆柱波导--光纤参考文献第4章　三维问题的解4.1　PEC边界矩形腔：TM模式4.2　PEC边界矩形腔：TE模式4.3　空腔的Q值参考文献第5章　球面波及其应用5.1　半积分型贝塞尔函数5.2　标量亥姆霍兹方程的解5.3　矢量亥姆霍兹方程5.4　TMr模式5.5　TEr模式5.6　球形腔第6章　拉普拉斯方程：静态和低频近似6.1　一维问题的解6.2　二维问题的解6.3　三维问题的解参考文献第7章　关于波的其他问题7.1　群速度vg7.2　格林函数7.3　网络公式7.4　周期介质的阻带7.5　辐射7.6　散射7.7　衍射参考文献
第二部分　复杂媒质中的电磁场第8章　复杂材料的电磁模型8.1　电偶极子体分布8.2　频变介电常数8.3　金属模型8.4　等离子体媒质8.5　电介质的极化8.6　混合方程8.7　良导体和半导体8.8　理想导体和超导体8.9　磁性材料参考文献第9章　人工电磁材料9.1　人工电介质和等离子体模拟9.2　左手材料9.3　手性介质参考文献第10章　各向同性冷等离子体中的波：色散媒质10.1　基本方程10.2　电介质与电介质空间分界面10.3　半空间等离子体的反射10.4　等离子体平板的反射10.5　穿过等离子体平板的功率隧道10.6　非均匀等离子体平板问题10.7　等离子体层的周期分布10.8　表面波10.9　半空间等离子体的暂态响应10.10　孤波参考文献第11章　空间色散和热等离子体11.1　可压缩气体中的波11.2　热等离子体中的波11.3　有损热等离子体的本构关系11.4　无损热等离子体的电介质模型11.5　有损热等离子体的导体模型11.6　空间色散和非局域金属光学11.7　等离子态的技术定义参考文献第12章　各向异性媒质和磁等离子体中的波12.1　引言12.2　各向异性冷等离子体媒质的基本场方程12.3　一维方程：纵向传播及L波和R波12.4　一维方程：横向传播及O波12.5　一维解：横向传播及X波12.6　有损磁等离子体媒质的介电张量12.7　磁等离子体层的周期分布12.8　表面磁等离子体12.9　周期介质中的表面磁等离子体12.10　磁导率张量参考文献第13章　各向异性晶体中的光波13.1　双轴晶体中波沿主轴的传播13.2　沿任意方向波的传播13.3　沿任意方向波的传播：单轴晶体13.4　k曲面13.5　群速度作为极角的函数13.6　各向异性半空间的反射参考文献第14章　运动媒质中的电磁场14.1　引言14.2　斯涅尔定律14.3　伽利略变换14.4　洛伦兹变换14.5　洛伦兹标量、矢量和张量14.6　四维空间中的电磁场方程14.7　电磁场的洛伦兹变换14.8　频率变换和相位不变性14.9　运动平面的反射14.10　运动电介质的本构关系14.11　相对论粒子动力学14.12　等离子体的参数变换14.13　运动等离子体平板的反射14.14　运动等离子体媒质的布儒斯特角和临界角14.15　垂直于入射面运动的约束等离子体14.16　运动等离子体的波导模式14.17　运动等离子体媒质的脉冲响应参考文献
第三部分　电磁计算第15章　引言和一维问题15.1　电磁场问题：微分和积分方程15.2　离散化和代数方程组15.3　一维问题参考文献第16章　二维问题16.1　有限差分方法16.2　迭代解法16.3　有限元方法16.4　二维泊松方程的有限元方法16.5　均匀波导问题的有限元方法16.6　传输线的特性阻抗：有限元方法16.7　矩量法：二维问题16.8　矩量法：散射问题参考文献第17章　有限元方法的高级专题17.1　基于节点和棱边的有限元方法17.2　弱形式和加权余量法17.3　非均匀波导问题17.4　开放边界、吸收边界、条件和散射问题17.5　三维问题参考文献第18章　利用多个单元分析脊形波导18.1　均匀脊形波导18.2　非均匀波导第19章　时域有限差分法19.1　真空中的传输线19.2　时域有限差分解19.3　数值色散19.4　非均匀、非色散媒质中的波：FDTD解19.5　非均匀、色散媒质中的波19.6　德拜材料中的波：FDTD解19.7　稳定极限和courant条件19.8　开放边界19.9　激励源19.10　频率响应参考文献第20章　电磁脉冲与开关等离子体平板相互作用的时域有限差分法模拟20.1　引言20.2　FDTD方程的建立20.3　连续波与开关等离子体平板的相互作用20.4　脉冲波与开关等离子体平板的相互作用参考文献第21章　基于微扰和变分技术的近似解析方法21.1　空腔的微扰21.2　变分技术和稳定公式参考文献
第四部分　附录附录1A　矢量公式和坐标系附录1B　滞后位和静态位附录1C　坡印廷定理附录1D　麦克斯韦方程的低频近似：R、L、C和忆阻器M附录2A　当趋肤深度δ与导线半径a可比拟时圆导线的交流电阻附录2B　传输线：功率计算附录2C　史密斯圆图简介附录2D　非均匀传输线附录4A　高频时良导体中的损耗计算：表面电阻RS附录6A　受限傅里叶级数的展开附录7A　二维和三维格林函数附录9A　热等离子体媒质的实验模拟附录9B　波在手性媒质中的传播附录10A　表面波激励引起等离子体羽衣的反向散射附录10B　电磁辐射的经典光子理论附录10C　时变媒质中的光子加速附录11A　夹在两半无限大电介质之间的热各向同性等离子体平板的薄膜反射特性附录11B　非均匀热磁等离子体中波的一阶耦合微分方程附录11C　热漂移单轴电子等离子体的波导模式附录12A　法拉第旋转与自然旋转附录12B　铁氧体和磁导率张量附录14A　电磁波与运动有界等离子体的相互作用附录14B　平面电磁波斜入射到运动媒质时所产生的辐射压力附录14C　斜入射在相对运动单轴等离子体平板上的电磁波的反射和透射附录14D　以相对论速度运动的等离子体媒质的布儒斯特角附录14E　运动等离子体对电磁波的全反射附录14F　电磁波与垂直于入射面运动的有界等离子体间的相互作用附录16A　MATLAB程序附录16B　余切公式附录16C　诺依曼边界条件：有限元方法附录16D　标准面积积分附录16E　求场问题解的数值方法附录17A　场奇异性问题附录18A　输入数据附录18B　主程序附录18C　函数程序附录21A　复坡印廷定理
第五部分　习题习题书目资源列表