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物理概況

培養(yǎng)方案

知名高校

未來規(guī)劃

就業(yè)前景

推薦書籍

物理學是研究物質最一般的運動規(guī)律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學學科研究基礎。

物理學起始于伽利略和牛頓年代，它已經(jīng)成為一門有眾多分支的基礎科學。物理學是一門實驗科學，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理的科學。物理學充分用數(shù)學作為自己的工作語言，它是當今最精密的一門自然科學學科。

第一章 物理概況

物理專業(yè)分為物理學專業(yè)與應用物理學專業(yè)。

一、物理學專業(yè)（理學）

本專業(yè)學生主要學習物質運動的基本規(guī)律，運用物理知識和方法進行科學研究和技術開發(fā)，獲得基礎研究或應用基礎研究的初步訓練，具備良好的科學素養(yǎng)和一定的科學研究與應用開發(fā)能力。

二、應用物理學（理學）

本專業(yè)學生主要學習物理學的基本理論與方法，具有良好的數(shù)學基礎和實驗技能，受到應用基礎研究、應用研究和技術開發(fā)以及工程技術的初步訓練，具有良好的科學素養(yǎng)，適應高新技術發(fā)展的需要，具有較強的知識更新能力和較廣泛的科學適應能力。

三、物理學研究的領域

1、理論物理

理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規(guī)律的學科，理論物理幾乎涉及所有的物理學分支。

它以數(shù)學為基礎，“解釋”世界的運行原理。

理論物理最早源自于哥白尼的“日心說”和開普勒對該學說的數(shù)學解釋。

后來伽利略開創(chuàng)了現(xiàn)代自然科學研究方法，對物理理象進行實驗研究并把實驗的方法與數(shù)學方法、邏輯論證相結合。

牛頓在總結以上人等工作的基礎上，創(chuàng)造性地建立了一整套邏輯嚴密的理論體系。這成為了接下來兩百多年物理研究的基礎。直到20世紀的相對論和量子力學的誕生。

2、計算物理

隨著計算機的不斷發(fā)展，物理理論和實驗之間已經(jīng)可以建立起一些聯(lián)系。

計算機模擬被用來檢驗理論正確與否，因此，計算物理學在自然科學研究中發(fā)揮出巨大威力。使得計算物理學與實驗物理學、理論物理學步入所謂的三強鼎立時代。

計算物理學需要大量的交叉學科知識，計算機方向的計算物理學，對未來就業(yè)很有幫助。

3、凝聚態(tài)物理

凝聚態(tài)物理是物理科研領域里最主要、人數(shù)最多的方向，占了世界大概2/3左右。主要研究物質宏觀性質，方向包括：表面物理、半導體物理、光電子物理、分子/電子學、光子晶體、納米材料與結構等等。

該方向對實驗較為依賴，它的理論基礎是量子力學，需要從實驗、理論和計算上進行探索，對人類智力構成強有力的挑戰(zhàn)。

凝聚態(tài)物理學和高新技術的發(fā)展關系密切，信息、材料和能源技術的發(fā)展給凝聚態(tài)物理學的深入發(fā)展提供機遇。

凝聚態(tài)物理學在學科交叉中也大有可為，隨著凝聚態(tài)物理學日益深入到復雜結構的物質，它和化學、生物學之間的交叉滲透更加深化。這些滲透既有實驗技術上的相互支持，又有機制理論上的共同探索。

4、光學物理

光學是物理學的重要分支學科，狹義來說，光學是關于光和視見的科學，但今天常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內的全部。

5、地球物理

地球物理學用物理學的原理和方法，對地球的各種物理場分布及其變化進行觀測，探索地球本體及近地空間的介質結構、物質組成、形成和演化，研究與其相關的各種自然現(xiàn)象及其變化規(guī)律。

在此基礎上為探測地球內部結構與構造、尋找能源、資源和環(huán)境監(jiān)測提供理論、方法和技術，為災害預報提供重要依據(jù)。

地球物理學的研究內容總體上可以分為應用和理論地球物理兩大類。

6、天體物理

天體物理學是物理學和天文學的一個分支，它研究天空物體的性質及它們的相互作用。天空物體包括星，星系，行星，外部行星，宇宙的整體。

物理用全部電磁譜作為手段研究發(fā)光性質，并研究天體的密度和溫度及化學成分等。天體物理研究的范圍很廣，要應用許多物理原理，包括：力學，電磁學，統(tǒng)計力學，熱力學和量子力學，相對論，核和核子物理，原子和分子物理。

7、粒子物理

粒子物理是研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構、性質，和在很高能量下這些物質相互轉化及其產(chǎn)生原因和規(guī)律的物理學分支，又稱高能物理學。

它的研究對象是粒子。六十年代初，實驗發(fā)現(xiàn)的基本粒子的數(shù)目已達到近百種。而且顯然，隨著加速器能量的提高，還會有大量的新粒子會被發(fā)現(xiàn)出來。原來人們期望基本粒子的研究會給物質世界描繪出一幅很簡明的圖象，結果卻相反，基本粒子的種類竟然比化學元素的種類還多。

這使人們意識到，這些粒子并不是物質世界的極終本原?；玖Ｗ訉λ鼈儾皇且粋€合適的名稱。于是人們去掉“基本”二字，而把它們簡稱為粒子。相應的研究領域也改稱為粒子物理。

8、生物物理

生物物理學是物理學與生物學相結合的一門交叉學科，研究生物的物理特性，是生命科學的重要分支學科和領域之一。生物物理涵蓋各級生物組織，從分子尺度到整個生物體和生態(tài)系統(tǒng)。

它的研究范圍有時會與生理學、生物化學、納米技術、生物工程、農(nóng)業(yè)物理學、細胞生物學和系統(tǒng)生物學有顯著的重疊。生物物理學被認為是生物學和物理學之間的橋梁，生物物理學旨在闡明生物在一定的空間、時間內有關物質、能量與信息的運動規(guī)律。

四、研究物理學的意義

物理學的本質是關于自然的學問。但它的研究對象幾乎包含一切事物，具體的抽象的都有涉及。甚至衍生出社會物理學、金融物理學等應用學科。

總體而言，研究物理學的意義如下：

1、預言能力

通過物理學研究，可以感知未來。例如，玻爾茲曼憑借其熱力學知識和統(tǒng)計學知識，篤信原子論，并基于原子論假設解釋熱力學。在該理論指導下，1986年人類終于“看見”了原子。

1915年，愛因斯坦在廣義相對論基礎上，預言光線經(jīng)過太陽附近會因為太陽的引力而彎曲，1919年對日全食的觀測證實了這一點。

1926年狄拉克根據(jù)他自己提出的相對論量子力學方程，預言了正電子的存在，1932年正電子即被發(fā)現(xiàn)。

2、創(chuàng)造力

關于物理學引發(fā)創(chuàng)造力，舉不枚舉。科學家對熱力學的研究，導致了蒸汽機的出現(xiàn)，人類從而有了輪船和火車。

對摩擦和閃電的理解，以及對磁鐵的研究，人類開啟了電磁學的研究，其成果是電動機和發(fā)電機的發(fā)明。

而對電子發(fā)射和無線電的研究讓我們有了電視。

3、改善生命質量

溫度的概念和溫度測量的實現(xiàn)，挽救了無數(shù)人的生命。光學成像原理的研究讓許多人的視力得到精確的校正。X射線透視讓骨骼損傷、肺結核之類的組織變異一目了然。

以上，都是物理學研究改善生命質量的有力證明。

第二章 培養(yǎng)方案

一、物理學

主要課程（包括但不限于）：

高等數(shù)學

普通物理學

數(shù)學物理方法

理論力學

熱力學與統(tǒng)計物理

電動力學

量子力學

固體物理學

結構和物性

計算物理學入門

......

培養(yǎng)目標

本專業(yè)培養(yǎng)掌握物理學的基本理論與方法，具有良好的數(shù)學基礎和實驗技能，能在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關的管理工作的高級專門人才。

小提示：

學習本專業(yè)需要較強的數(shù)學能力。

二、應用物理學

主要課程（包括但不限于）：

1、專業(yè)基礎課：

高等數(shù)學

線性代數(shù)

概率論

數(shù)理統(tǒng)計

普通物理

普通力學

普通物理實驗

模擬電技術基礎

數(shù)字電技術基礎

......

2、專業(yè)核心課程：

理論物理

理論力（經(jīng)典力或析力）

電力

熱力與統(tǒng)計物理

復變函數(shù)

凝聚態(tài)物理

......

培養(yǎng)目標

培養(yǎng)掌握物理學的基本理論與方法，能在物理學或相關的科學技術領域從事科研、教學、技術開發(fā)和相關的管理工作的高級專門人才。

本專業(yè)旨在提供一種高層次的素質教育而不僅僅是一種專業(yè)教育，使學生掌握基本的物理應用的理論與方法，掌握用計算機解決問題的基本技能。

三、物理學專業(yè)學習要求

由于物理學專業(yè)所培養(yǎng)的本科人才要具有良好的科學精神、科學素養(yǎng)、科學作風和創(chuàng)新意識；具備一定的獨立獲取知識的能力、實踐能力、研究能力或新技術開發(fā)能力。所以要求學生具備一些獨特素質，

具體要求如下：

1、扎實的數(shù)學、物理基礎

物理學專業(yè)的必修課中有大量數(shù)學、物理課程。所以，該專業(yè)學生須具備扎實的數(shù)學、物理學習能力。

特別提示

高中和大學的物理，無論是難度、內容、思維方式都有很大區(qū)別，高中優(yōu)秀不等同大學。

所以不能以高中成績來定性大學表現(xiàn)，因此，到了大學又是新的起點，需要學生認真對待。

2、嚴謹、細致、勤奮、創(chuàng)新精神

物理學專業(yè)培養(yǎng)目標偏向學術研究型人才。對學術背景和科研能力都有較高要求，要求扎實的知識和技能，具備研究和分析能力。

其課程設置，課量多、難度大、要求高。其成果都是在實驗室中日復一日研讀學術論文和報告得來的。

所以學生嚴謹、細致、勤奮、創(chuàng)新精神尤為重要。

特別提示

物理學專業(yè)開設有大量的實驗和實踐課程，所以要求學生具備扎實的實驗基礎知識、嚴謹細致的態(tài)度和抗壓能力。

3、較好的英語水平

物理學專業(yè)需要閱讀大量文獻，而這些文獻絕大多數(shù)是英文寫成的。

第三章 知名高校

一、選擇名校的理由：

進入好學校就讀是每個同學的心愿，但為什么要進入名校就讀，無非是以下幾個方面：

學校軟硬件資源

學校聲譽與雇主評價

社會需求

這表現(xiàn)在：

1、更好的師資、更多的經(jīng)費、更優(yōu)的科研項目等；

2、更優(yōu)異的校風、校友、發(fā)展機會等；

3、更多的保研、實踐機會等；

4、更有機會申請國外名校實驗室進行研究。

關于本科階段申請國外前沿實驗室，名校的這項優(yōu)勢并不廣為人知。教育部有個面向本科生的海外暑期科研項目，但只面向包括清華、北大、浙大、南大在內的985院校。

在求職階段，相關企業(yè)更愿意接受有名校背景的求職者。

這意味著同等條件下更強的學習能力和專業(yè)素養(yǎng)，以及科研能力。

二、國內知名高校

第一梯隊：北京大學、中國科學技術大學、清華大學

第二梯隊：復旦大學、上海交通大學、南京大學

第三梯隊：南開大學、浙江大學、武漢大學、華中科技大學

第四梯隊：中山大學、吉林大學、蘭州大學

三、國外知名高校（以美國為例）

麻省理工學院、加州理工學院、斯坦福大學、哈佛大學、普林斯頓大學

第四章 未來規(guī)劃

本科畢業(yè)以后，學生面臨三個選擇：國內升學、出國深造，直接就業(yè)。

物理學專業(yè)作為一門基礎學科，進一步深造對本科生來說，是必選項。原因有二：

一方面，物理學專業(yè)的本科生大多只涉及到專業(yè)大類的皮毛，沒有足夠的知識、很難進行科研，所以，只得考研。

另一方面，在一個具體專業(yè)領域進行深入地學習和研究，接受更多的專業(yè)知識和技能的學習和訓練，一般需要在研究生階段，甚至博士階段進行。所以，為了成為研究型人才，物理學專業(yè)還得深造。

繼續(xù)深造一般有以下途徑：

一、國內升學

國內升學分為：考研和保研。如果是自己考研，這里沒什么好說的，只要努力學習就可以。但保研，講究一定的策略。

名校，或985以上院校，只要GPA在院系前60%，沒有掛科記錄的同學都有獲得推免資格。其中，GPA前50%大概率都能本校保研成功。

所以，對高中生來說，考上大學不是學習的結束，而是新的開始，排名當然是越靠前越好，但所謂強中更有強中手，你努力別人也努力，要想獲得好的成績，需要付出艱辛的努力。

特別提醒：

如果有機會讀985院校，盡量讀這類院校，至少保研的機會多很多。當有機會保研，一般就不要選擇考研，原因是考研壓力大，并且會浪費很多機會成本。

二、出國深造

物理類專業(yè)，出國深造，從發(fā)展前景看，主要以這三個國家為目的地：美國、德國、日本。這三個國家，代表了當今世界理學基礎研究最為先進的國家。

這里以美國、德國、日本進行分析。申請去這三個國家留學是有區(qū)別的。

1.德國寬進嚴出，畢業(yè)要求嚴苛。

作為全球科研強國，德國在物理學方面有突出表現(xiàn)。業(yè)內一般認為德國的德累斯頓工業(yè)大學、維爾茨堡大學、法蘭克福大學實力非常強。學生如果獲得德國物理類專業(yè)學位，無論在海外，還是國內，找到較好工作并無問題。德國留學的一大優(yōu)勢是費用低，甚至免費。

2.日本留學看成績，也看導師。

日本高校物理學專業(yè)比較突出的有：東京大學、東北大學、大阪大學。日本的導師要求較高，如果導師不接納學生，學校一點辦法都沒有。

3.美國申請難度大、競爭激烈。

作為世界最為強大的國家，美國仍然是中國學生選擇留學的主要目的地。美國高校申請難度大，競爭激烈。物理學專業(yè)排名靠前的大學有麻省理工學院、斯坦福大學、加州理工學院等。

三、出國準備

如果打算出國留學，以下五項需及早規(guī)劃：

成績排名

科研經(jīng)歷和成果

英語成績

推薦信

海外暑期科研

申請文書

1.成績排名

這里成績排名沒什么好說的。就是認真對待每一門學科成績，如果某門成績不夠理想，寧愿申請重考。

2.科研經(jīng)歷和成果

衡量科研經(jīng)歷的指標：

①文章發(fā)表（科研文章）

②科技競賽

無論是發(fā)表文章，還是參加競賽，都不短期內能夠做好，因此，得提早規(guī)劃，什么時候開始呢？一般須從大二就開始，甚至剛進校就進行規(guī)劃。

所以需要盡量早點進入教授團隊實驗室，在師兄和導師的帶領下做課題，少走彎路。這有兩個目的：

①發(fā)表高質量的文章

②獲取導師推薦信

就獲取導師推薦這件事，也要求大家盡量早一點參與教授項目，如果人家對你不熟悉，如何推薦你呢？

特別提示：

本科生申請直接讀博士時，一般都需要面試。面試內容一般包括但不限于：

①科研經(jīng)歷

②導師認知

③學術觀點

3.英語成績（托福、GRE）

托福和GRE考試這個也沒有更多的需要說，但時效需要提示：托福成績兩年有效，GRE成績五年有效。所以有需要的，大家要算好時間。

4.推薦信

這里特別強調：大牛的推薦信往往能起到重要且決定性的作用。但如何獲得大牛的推薦呢？

①自己的授課老師

②科研老師、實習老師

③業(yè)界高端人士

所以，平時和這人獲得交集很重要。

5.海外暑期科研

一般來說，名校的大三學生有機會暑假到國外名教授的實驗室以研究助理的身份從事2-3個月的科研活動。

這里有交換生項目、官方合作項目、國內導師內推以及學業(yè)專業(yè)類的項目，以幫助學生實現(xiàn)以上目標。

6.申請文書

申請文書，有些同學可能會請專門的機構來做，但是與其這樣，還不如自己來做，因為有溝通的時間成本，已足以抵得上自己花費的時間了。

特別提示

無論是保研、考研、還是出國深造，什么時候開始準備呢？從時間安排來看，大二就要開始，如果打算走保研這條路，這里再次強調，千萬不要掛科。并且必須保持對英語學習的熱情。

無論是國內升學，還是國外深造，以下工作在校期間必須得參與：

①爭取參與科研

打算本校保研的學生，早一點參與相關老師和實驗室的科研項目，與學長學姐經(jīng)驗分享等，至少混個臉熟。

②參加保研目標校的夏令營

對打算異校保研的，多參加公共類活動，比如，教育部每年舉辦的夏令營，以認識更多外校的教授，這個關注本校信息即可（當然異校保研對成績要求高一點，一般在年級排名全10%以內）。

③參加一些跟本專業(yè)有關的有技術含量的競賽

直接就業(yè)將在下一章就業(yè)前景詳細說明。

第五章 就業(yè)前景

物理學專業(yè)就業(yè)方向主要有企業(yè)研究方向和教學科研方向。

一、行業(yè)包括應用類和研究類：

應用類：郵電通信、航空航天、能源開發(fā)、計算機、光電子技術等行業(yè)；

研究類：高校、科研院所等單位。

二、代表性就業(yè)單位或企業(yè)

1、科研院所：

中國科學院高能物理研究所、理論物理研究所、近代物理研究所、等離子體物理研究所、國家空間科學中心

2、高科技企業(yè)：

華為、美的、魅族、OPPO、百度、阿里、騰訊

3、集成電路行業(yè)：

深圳市海思半導體有限公司、豪威集團、北京智芯微電子科技有限公司、深圳市中興微電子技術有限公司、清華紫光展銳、華大半導體有限公司、深圳市匯頂科技股份有限公司、格科微電子（上海）有限公司、杭州士蘭微電子股份有限公司、北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司等。

三、就業(yè)地域及薪資待遇

物理學專業(yè)的畢業(yè)生，大比例就業(yè)于北上廣深，及南京蘇州杭州廈門，及中西部地區(qū)的省會城市如成都武漢等。

薪資待遇方面，物理學專業(yè)高于社會平均水平。

第六章 書籍推薦

《暗淡藍點》

這本書記敘了人類對宇宙的探索史，以及人類有史以來最浪漫的一趟旅行。

跟隨這本書，我們進入廣袤太空，從遙遠的地方回望那顆養(yǎng)育過人類文明的藍色星球。包括1975年的海盜號探測器，離人類家園最遠的探測器——旅行者1號。

毫不夸張地說，這本書里不僅有著最有趣的宇宙見聞，更有人類關于宇宙無比浪漫的向往。就像是一張宇宙的觀光車票，讓我們一起，飛往群星。

《變化》

這本書內容豐富、敘述生動、插圖精彩。對于最基本的問題，引力，慣性，相對論，光速，時空都有獨到的看法。

適合初中、高中、理工科大學初年級文化程度的讀者閱讀。

閱讀本書時，讀者將進入千奇百怪、絢麗多彩的"宇宙物理"。

這是一本通俗易懂，暢快淋漓的科普書籍，閱讀此書者，將為他們開啟一扇思想之門。