美國物理學專業(yè)設置

美國物理學專業(yè)

美國物理學專業(yè)介紹

美國的物理專業(yè)將從介紹物理學原理的課程開始學起，包括：力學（力量，能量和運動規(guī)律）; 電和磁性（通過帶電粒子發(fā)射電磁輻射）; 量子力學（電磁波的粒子性質，粒子的波浪性質，能量水平以及自然不確定性對粒子行為的影響）；熱力學（熱學理論）。

這些課程強調自然法則的邏輯性和數(shù)學結構，以及它們在現(xiàn)實世界中的重要應用。例如，你將了解光的性質，原子結構和固體的性質，包括已經徹底改變了我們世界的半導體。隨著專業(yè)內容的加深，數(shù)學應用將會變得更加復雜，而計算機技能也會變得非常重要。

美國物理學專業(yè)設置

美國大學的物理學主要有以下幾個研究方向：

1.原子物理

研究高溫等離子體微觀過程研究，原子分子團簇的結構、光譜和碰撞過程研究，高電荷態(tài)離子相關物理，激光與物質的相互作用，材料的物理設計及制備，分子納米物理。

2.生物物理學

生物物理學是 20 世紀中葉以后逐漸形成，由物理學與生物學相互結合而產生的新興邊緣交叉學科，是當代自然科學發(fā)展最迅速的部門之一。生物物理學是運用物理學的理論、技術和方法，研究生命物質的物理性質、生命過程的物理和物理化學規(guī)律，以及物理因素對生物系統(tǒng)作用機制的科學。生物物理學研究的內容十分廣泛，一般分為量子生物物理、分子生物物理、細胞生物物理和復雜體系的生物物理等幾部分；涉及的問題則幾乎包括生物學的所有基本問題。近年來生物物理學的發(fā)展趨勢著重在與更廣泛的學科領域交叉，如數(shù)學、信息學等。本學科的研究方向主要為：神經生物物理，腦功能成像及其應用，神經信息學與生物信息論，理論生物物理，計算神經科學。

3.凝聚態(tài)物理

凝聚態(tài)物理則是研究凝聚態(tài)物質的結構和組成粒子(如原子、分子、離子、電子)之間相互作用與運動的規(guī)律并闡明其性能和用途的科學。它是物理學中門類繁多、內容豐富、發(fā)展迅速、應用廣泛的一個分支學科，已成為當今物理學異常活躍的研究領域。這個專業(yè)方向是中國學生主要申請的專業(yè)方向之一，比較容易獲得獎學金。北京大學和南京大學在這個領域非常強。

4.宇宙學

將宇宙作為一個整體來研究的科學分支統(tǒng)稱為宇宙學。對于宇宙學家來說，有關宇宙的構造和歷史方面的問題。其實就是有關萬有引力作用的問題。由于萬有引力能相隔很遠發(fā)生作用，所以它是對宇宙整體性質影響最大的力。我們現(xiàn)有的關于萬有引力的最好理論仍是愛因斯坦的“相對論”，因此，大部分宇宙學都在努力探索如何將愛因斯坦的理論應用于整個宇宙。

5.高能物理學

高能物理學又稱粒子物理學或基本粒子物理學，它是物理學的一個分支學科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構性質，和在很高的能量下這些物質相互轉化的現(xiàn)象，以及產生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。它是一門基礎學科，是當代物理學發(fā)展的前沿之一。粒子物理學是以實驗為基礎，而又基于實驗和理論密切結合發(fā)展的。北京大學在這個領域的研究實力非常強，在粒子物理實驗方面有很強的實力。

6.計算物理學

計算物理是計算機科學、計算數(shù)學與物理之間的新興邊緣學科，是公認的與理論物理、實驗物理并列的物理學第三大支柱。

7.天體物理和天文學

天體物理學就是運用物理、數(shù)學、化學等方面的理論和方法研究宇宙中天體的起源、演化和死亡。主要包括天體的形態(tài)，內部結構，物理狀態(tài)，化學成分，相互關系等。一般可以分為兩個方面：實測天體物理：天體的觀測方法和觀測手段，觀測結果的處理和分析等;理論天體物理：對觀測結果進行物理解釋，研究天體目標的物理、化學和運動特性。

8.光學物理

包括量子光學，非線型光學，高分辨率光譜學等方向。這些領域的突破已經成為激光和光纖通訊產業(yè)的重要依托。中科大在這個領域的實力非常強，這個方向也是中國物理申請者主要申請的一個方向之一。

9.應用物理

應用物理專業(yè)突出了物理學在光通信與光信息科學、物理電子學與光電子領域內的應用，以納米材料和器件、光電子器件，微電子，物理電子學以及電子技術為主。目前，這個方向在很多大學被合并到EE中去了，有的獨自成為一個系，還有的應用物理專業(yè)被并入工程和應用科學學院。這個研究方向對于開發(fā)新一代的微電子材料和器件以及量子器件都起著非常重要的作用。