一、氣體動理論(主要討論理想氣體)
1.狀態方程 pv=( m/mmol)rt
pv/t= 常量 p=nkt
2.壓強公式
3.平均平動動能與溫度的關係
4.常溫下分子的自由度
單原子 i=t=3
雙原子 i=t+r=3+2=5
多原子 i=t+r=3+3=6
5.能均分定理
每個分子每個自由度平均分得能量 kt/2
每個分子的平均動能
理想氣體的內能：e=( m/mmol) (i/2)rt；
6.麥克斯韋速率分律：
7.平均碰撞次數
8.平均自由程
二、熱力學基礎
1.準靜態過程(略)
2.熱力學第一定律
q= (e2－e1)+a dq=de+da
準靜態過程的情況下
dq=de+pdv
3.熱容 c=dq/dt
定體摩爾熱容 cv,=(dq/dt)v/ν
定壓摩爾熱容 cp,=(dq/dt)p/ν
比熱容比 =cp,/cv,
對於理想氣體：
cv,=(i/2)r cp,=[(i/2)+1]r
cp,cv,=r =(i+2)/i
4.幾個等值過程的e、 a、 q
等體過程 e= (m/mmol)cv,t
a=0 q=(m/mmol)cv,t
等壓過程 e= (m/mmol)cv,t
a= p(v2-v1) q=(m/mmol)cp,t
等溫過程 e=0 a=(m/mmol)rtln(v2/v1)
q =(m/mmol)rtln(v2/v1)
絕熱過程 pv =常量
q=0 e= (m/mmol)cv,t
a= -(m/mmol)cv,t=(p1v1p2v2)/( 1)
5.迴圈過程的效率及致冷係數：
=a/q1=1-q2/q1 w=q2/a=q2/(q1-q2)
卡諾迴圈: c=1-t2/t1 wc=t2/(t1-t2)
6.可逆過程與不可逆過程(略)
三、振動
1.簡諧振動的定義：
恢復力 f=kx
微分方程 d2x/dt2+2x=0
運動方程 x=acos(t+0)
彈簧振子=(k/m)1/2， 單擺=(g/l)1/2，
復擺=(mgh/j)1/2；
2.描述諧振動的物理量：
(1)固有量：固有頻率，週期t，頻率ν
其關係為 =2/t=2ν ν=1/t
(2)非固有量，
振幅a a=(x02+v02/2)1/2
位相t+0
初位相0 tan0=v0/( x0)
(再結合另一三角函式定出0)；
3.旋轉向量法(略)；
4.諧振動能量：
ek=esin2(t+0)
ep=ecos2(t+0)
e=ek+ ep
5.諧振動的合成：
(1)同方向同頻率兩諧振動的合成
a=[a12+a22+2a1a2cos(2010)]1/2
tg0=(a1sin10+a2sin20)/(a1cos10+a2cos20) (再結合另一三角函式定出0)
拍 <<1 拍頻 ν=ν2ν1
(2)相互垂直振動的合成
1=2時為橢圓方程：
x2/a12+y2/a22 2(x/a1)(y/a2)cos(2010)
=sin2(2010)
1與2成簡單整數比時成李薩如圖形
四、波動
1.機械波的產生的條件:(1)波源,(2)媒質.
機械波的傳播實質是相位(或振動狀態)的傳播,質量並不遷移；
2.描述波的物理量：
波長， 頻率ν， 週期t， 波速.u
其關係為 t=1/ν=/u u=/t=ν
3.平面簡諧波的波動方程
y=acos[(tx/u)+0]
=acos[2(t/tx/)+0]
=acos[2(νtx/)+0]
4.平均能量密度 =a22/2，
能流密度(波的強度) i=u=a22u/2
5.惠更斯原理(略)；
6.波的疊加原理：獨立性，疊加性；
7.波的干涉
(1)相干條件：
頻率相同，振動方向相同，位相差恆定。
(2)相干加強與減弱的條件：
加強 =2k 減弱 =(2k+1)
其中=20102(r2r1)/
(3)駐波：波腹處振幅最大，波節處振幅最小，相鄰波節(或波幅)之間的距離為/2；
8.半波損失：波從波疏媒質(u較小)向波密媒質(u較大)傳播，在介面上反射時，反射波中產生半波損失，其實質是位相突變；
9.都卜勒效應：只考慮波源和觀察者在同一直線上運動時的頻率變化公式
波源運動(vs)等效波長改變
ν =ν0u /(uvs)
觀察者運動(vb)相當於波速變化
ν=ν0(uvb)/u
(相互接近vr vs取正)
波源運動(vs), 觀察者也運動(vb)
ν=ν0(u+vb)/ (u-vs
五五、波動光學
（一）、光的干涉
1．相干條件：與波的相干條件相同(略)．
2．光程=nl，光程差 =n2l2-n1l1；
理想透鏡不產生附加光程差；
半波損失：光從疏媒質向密媒質入射時，在反射光中產生半波損失；折射光不產生半波損失；半波損失實質是位相突變．
3．明紋、暗紋的條件：
明紋 =2k/2，k=0,1,2,…；
暗紋 =(2k－1)/2，k=0,1,2,…．
4．分波陣面法(以楊氏雙縫干涉為代表)：
光程差 =nxd/d
明紋座標 x=2k(d/d)/(2n)
暗紋座標 x=(2k－1)(d/d)/(2n)
條紋寬度 x=(d/d)(/n)
5.分振幅法(薄膜干涉，以n1n3為例)
(1)光程差：
反射光 r=2n2ecosr+/2
=2e(n22n12sin2i)1/2+/2
透射光 t=2n2ecosr=2e(n22n32sin2r』)1/2
(2)等厚干涉(光垂直入射，觀察反射光)：
相鄰條紋(或乙個整條紋)所對應薄膜厚度差
e=/(2n)
劈尖干涉相鄰條紋間距 l=/(2n)
牛頓環的條紋半徑
明紋 r=[(k1/2)r/n]1/2 (k=1,2,3,…)
暗紋 r=(kr/n)1/2 (k=0,1,2,3,…)
(4)邁克耳遜干涉儀：m1與m '2平行為等傾條紋，此時如動鏡移動/2，則中心漲出或陷入乙個條紋；m1與m '2不嚴格平行為等厚條紋，此時如動鏡移動/2，則條紋平行移動乙個條紋的距離．
（二）、光的衍射
1．惠更斯—費涅耳原理
(1) 子波
(2) 子波干涉．
2．單縫衍射半波帶法
**明紋：座標 =0， x=0；
寬度 02/a， x2f/a
其他條紋：暗紋角座標滿足 asin=k
明紋角座標近似滿足 asin(2k+1)
條紋寬度 /a xf/a
3．光柵(多光束干涉受單縫衍射調製)
明紋明亮、細銳
光柵方程式 (a+b)sin=k
缺級衍射角同時滿足
(a+b)sin=k asin=k '
時，出現缺級，所缺級次為
k=k ' (a+b)/a．
4．圓孔衍射
愛里斑角半徑 =0.61/a=1.22/d
光學儀器的最小分辯角
=0.61/a=1.22/d
（三）、光的偏振
1．自然光、偏振光、部分偏振光；偏振片，偏振化方向，起偏、檢偏．
2．馬呂期定律 i=i0cos2．
3．反射光與折射光的偏振
一般情況：反射光為垂直入射面振動大於平行入射面振動部分偏振光，折射光為垂直入射面振動小於平行入射面振動部分偏振光．
布儒斯特定律：當入射角滿足tgi0=n2/n1，即反射光與折射光相互垂直時，反射光為垂直入射面振動的完全偏振光，折射光仍為部分偏振光．
4、雙折射：尋常光線(o光)滿足普通折射定律，為垂直自己主平面的偏振光；非常光線(e光)不滿足普通的折射定律，為平行自己主平面的偏振光．
雙折射晶體的光軸，主截面、主平面．
六、狹義相對論
1. 基本原理
(1)愛因斯坦相對性原理; (2)光速不變原理.
2.洛倫茲座標變換式
3. 時空觀
(1).同時的相對性t=
(2). 長度收縮 l=
(3). 時間延緩 t=
4. 相對論力學
(1).相對論質量
(2).相對論動量
(3).質能關係式
①靜能e0=m0c2
②運動的能量 e=mc2=
③動能 ek=e－e0=－m0c2
④ ek=mc2 e=mc2
(4). 動量能量關係式e2=e02+p2c2 .
七、量子物理基礎
1.蒲朗克黑體輻射公式
(1).蒲朗克的量子假設(略)
(2)斯特藩－玻耳茲曼定律 m(t)=t 4
(3)維恩位移定律mt = b
2. 光子能量=hν 動量p=h/
3.光電效應
(1)愛因斯坦方程 hν=mv2/2+a
(2)紅限頻率 ν0=a/h
(3)遏止電勢差 uc=( hνa)/e
4.康普頓效應 =
5、氫原子的玻爾理論
(1)三條假設
①定態假設,
②量子化條件 l=n=nh/(2)
③頻率條件 hν=eief
(2)氫原子中電子軌道半徑 rn=n2r1
(玻爾半徑r1為電子第一軌道半徑n=1)
(3)氫原子能級公式 en=e1/n2
氫原子的基態能量( n=1) e1=－13.6ev
(3)能級躍遷時輻射光子的頻率和波長公式
ν=rc(1/nf21/ni2) 1/= r(1/nf21/ni2)
6.德布羅意波能量e=hν 動量p=h/
德布羅意波長 =h/p=h/ (mv)
7.不確定關係 xpx≥ ypy≥
zpz≥
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