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物理概况
培养方案
知名高校
未来规划
就业前景
推荐书籍
物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科研究基础。
物理学起始于伽利略和牛顿年代，它已经成为一门有众多分支的基础科学。物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。物理学充分用数学作为自己的工作语言，它是当今最精密的一门自然科学学科。
第一章 物理概况
物理专业分为物理学专业与应用物理学专业。
一、物理学专业（理学）
本专业学生主要学习物质运动的基本规律，运用物理知识和方法进行科学研究和技术开发，获得基础研究或应用基础研究的初步训练，具备良好的科学素养和一定的科学研究与应用开发能力。
二、应用物理学（理学）
本专业学生主要学习物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，受到应用基础研究、应用研究和技术开发以及工程技术的初步训练，具有良好的科学素养，适应高新技术发展的需要，具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。
三、物理学研究的领域
1、理论物理
理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科，理论物理几乎涉及所有的物理学分支。
它以数学为基础，“解释”世界的运行原理。
理论物理最早源自于哥白尼的“日心说”和开普勒对该学说的数学解释。
后来伽利略开创了现代自然科学研究方法，对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合。
牛顿在总结以上人等工作的基础上，创造性地建立了一整套逻辑严密的理论体系。这成为了接下来两百多年物理研究的基础。直到20世纪的相对论和量子力学的诞生。
2、计算物理
随着计算机的不断发展，物理理论和实验之间已经可以建立起一些联系。
计算机模拟被用来检验理论正确与否，因此，计算物理学在自然科学研究中发挥出巨大威力。使得计算物理学与实验物理学、理论物理学步入所谓的三强鼎立时代。
计算物理学需要大量的交叉学科知识，计算机方向的计算物理学，对未来就业很有帮助。
3、凝聚态物理
凝聚态物理是物理科研领域里最主要、人数最多的方向，占了世界大概2/3左右。主要研究物质宏观性质，方向包括：表面物理、半导体物理、光电子物理、分子/电子学、光子晶体、纳米材料与结构等等。
该方向对实验较为依赖，它的理论基础是量子力学，需要从实验、理论和计算上进行探索，对人类智力构成强有力的挑战。
凝聚态物理学和高新技术的发展关系密切，信息、材料和能源技术的发展给凝聚态物理学的深入发展提供机遇。
凝聚态物理学在学科交叉中也大有可为，随着凝聚态物理学日益深入到复杂结构的物质，它和化学、生物学之间的交叉渗透更加深化。这些渗透既有实验技术上的相互支持，又有机制理论上的共同探索。
4、光学物理
光学是物理学的重要分支学科，狭义来说，光学是关于光和视见的科学，但今天常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的全部。
5、地球物理
地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。
在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。
地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。
6、天体物理
天体物理学是物理学和天文学的一个分支，它研究天空物体的性质及它们的相互作用。天空物体包括星，星系，行星，外部行星，宇宙的整体。
物理用全部电磁谱作为手段研究发光性质，并研究天体的密度和温度及化学成分等。天体物理研究的范围很广，要应用许多物理原理，包括：力学，电磁学，统计力学，热力学和量子力学，相对论，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层次的微观世界中物质的结构、性质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支，又称高能物理学。
它的研究对象是粒子。六十年代初，实验发现的基本粒子的数目已达到近百种。而且显然，随着加速器能量的提高，还会有大量的新粒子会被发现出来。原来人们期望基本粒子的研究会给物质世界描绘出一幅很简明的图象，结果却相反，基本粒子的种类竟然比化学元素的种类还多。
这使人们意识到，这些粒子并不是物质世界的极终本原。基本粒子对它们不是一个合适的名称。于是人们去掉“基本”二字，而把它们简称为粒子。相应的研究领域也改称为粒子物理。
8、生物物理
生物物理学是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，研究生物的物理特性，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理涵盖各级生物组织，从分子尺度到整个生物体和生态系统。
它的研究范围有时会与生理学、生物化学、纳米技术、生物工程、农业物理学、细胞生物学和系统生物学有显著的重叠。生物物理学被认为是生物学和物理学之间的桥梁，生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。
四、研究物理学的意义
物理学的本质是关于自然的学问。但它的研究对象几乎包含一切事物，具体的抽象的都有涉及。甚至衍生出社会物理学、金融物理学等应用学科。
总体而言，研究物理学的意义如下：
1、预言能力
通过物理学研究，可以感知未来。例如，玻尔兹曼凭借其热力学知识和统计学知识，笃信原子论，并基于原子论假设解释热力学。在该理论指导下，1986年人类终于“看见”了原子。
1915年，爱因斯坦在广义相对论基础上，预言光线经过太阳附近会因为太阳的引力而弯曲，1919年对日全食的观测证实了这一点。
1926年狄拉克根据他自己提出的相对论量子力学方程，预言了正电子的存在，1932年正电子即被发现。
2、创造力
关于物理学引发创造力，举不枚举。科学家对热力学的研究，导致了蒸汽机的出现，人类从而有了轮船和火车。
对摩擦和闪电的理解，以及对磁铁的研究，人类开启了电磁学的研究，其成果是电动机和发电机的发明。
而对电子发射和无线电的研究让我们有了电视。
3、改善生命质量
温度的概念和温度测量的实现，挽救了无数人的生命。光学成像原理的研究让许多人的视力得到精确的校正。X射线透视让骨骼损伤、肺结核之类的组织变异一目了然。
以上，都是物理学研究改善生命质量的有力证明。
第二章 培养方案
一、物理学
主要课程（包括但不限于）：
高等数学
普通物理学
数学物理方法
理论力学
热力学与统计物理
电动力学
量子力学
固体物理学
结构和物性
计算物理学入门
......
培养目标
本专业培养掌握物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，能在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关的管理工作的高级专门人才。
小提示：
学习本专业需要较强的数学能力。
二、应用物理学
主要课程（包括但不限于）：
1、专业基础课：
高等数学
线性代数
概率论
数理统计
普通物理
普通力学
普通物理实验
模拟电技术基础
数字电技术基础
......
2、专业核心课程：
理论物理
理论力（经典力或析力）
电力
热力与统计物理
复变函数
凝聚态物理
......
培养目标
培养掌握物理学的基本理论与方法，能在物理学或相关的科学技术领域从事科研、教学、技术开发和相关的管理工作的高级专门人才。
本专业旨在提供一种高层次的素质教育而不仅仅是一种专业教育，使学生掌握基本的物理应用的理论与方法，掌握用计算机解决问题的基本技能。
三、物理学专业学习要求
由于物理学专业所培养的本科人才要具有良好的科学精神、科学素养、科学作风和创新意识；具备一定的独立获取知识的能力、实践能力、研究能力或新技术开发能力。所以要求学生具备一些独特素质，
具体要求如下：
1、扎实的数学、物理基础
物理学专业的必修课中有大量数学、物理课程。所以，该专业学生须具备扎实的数学、物理学习能力。
特别提示
高中和大学的物理，无论是难度、内容、思维方式都有很大区别，高中优秀不等同大学。
所以不能以高中成绩来定性大学表现，因此，到了大学又是新的起点，需要学生认真对待。
2、严谨、细致、勤奋、创新精神
物理学专业培养目标偏向学术研究型人才。对学术背景和科研能力都有较高要求，要求扎实的知识和技能，具备研究和分析能力。
其课程设置，课量多、难度大、要求高。其成果都是在实验室中日复一日研读学术论文和报告得来的。
所以学生严谨、细致、勤奋、创新精神尤为重要。
特别提示
物理学专业开设有大量的实验和实践课程，所以要求学生具备扎实的实验基础知识、严谨细致的态度和抗压能力。
3、较好的英语水平
物理学专业需要阅读大量文献，而这些文献绝大多数是英文写成的。
第三章 知名高校
一、选择名校的理由：
进入好学校就读是每个同学的心愿，但为什么要进入名校就读，无非是以下几个方面：
学校软硬件资源
学校声誉与雇主评价
社会需求
这表现在：
1、更好的师资、更多的经费、更优的科研项目等；
2、更优异的校风、校友、发展机会等；
3、更多的保研、实践机会等；
4、更有机会申请国外名校实验室进行研究。
关于本科阶段申请国外前沿实验室，名校的这项优势并不广为人知。教育部有个面向本科生的海外暑期科研项目，但只面向包括清华、北大、浙大、南大在内的985院校。
在求职阶段，相关企业更愿意接受有名校背景的求职者。
这意味着同等条件下更强的学习能力和专业素养，以及科研能力。
二、国内知名高校
第一梯队：北京大学、中国科学技术大学、清华大学
第二梯队：复旦大学、上海交通大学、南京大学
第三梯队：南开大学、浙江大学、武汉大学、华中科技大学
第四梯队：中山大学、吉林大学、兰州大学
三、国外知名高校（以美国为例）
麻省理工学院、加州理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、普林斯顿大学
第四章 未来规划
本科毕业以后，学生面临三个选择：国内升学、出国深造，直接就业。
物理学专业作为一门基础学科，进一步深造对本科生来说，是必选项。原因有二：
一方面，物理学专业的本科生大多只涉及到专业大类的皮毛，没有足够的知识、很难进行科研，所以，只得考研。
另一方面，在一个具体专业领域进行深入地学习和研究，接受更多的专业知识和技能的学习和训练，一般需要在研究生阶段，甚至博士阶段进行。所以，为了成为研究型人才，物理学专业还得深造。
继续深造一般有以下途径：
一、国内升学
国内升学分为：考研和保研。如果是自己考研，这里没什么好说的，只要努力学习就可以。但保研，讲究一定的策略。
名校，或985以上院校，只要GPA在院系前60%，没有挂科记录的同学都有获得推免资格。其中，GPA前50%大概率都能本校保研成功。
所以，对高中生来说，考上大学不是学习的结束，而是新的开始，排名当然是越靠前越好，但所谓强中更有强中手，你努力别人也努力，要想获得好的成绩，需要付出艰辛的努力。
特别提醒：
如果有机会读985院校，尽量读这类院校，至少保研的机会多很多。当有机会保研，一般就不要选择考研，原因是考研压力大，并且会浪费很多机会成本。
二、出国深造
物理类专业，出国深造，从发展前景看，主要以这三个国家为目的地：美国、德国、日本。这三个国家，代表了当今世界理学基础研究最为先进的国家。
这里以美国、德国、日本进行分析。申请去这三个国家留学是有区别的。
1.德国宽进严出，毕业要求严苛。
作为全球科研强国，德国在物理学方面有突出表现。业内一般认为德国的德累斯顿工业大学、维尔茨堡大学、法兰克福大学实力非常强。学生如果获得德国物理类专业学位，无论在海外，还是国内，找到较好工作并无问题。德国留学的一大优势是费用低，甚至免费。
2.日本留学看成绩，也看导师。
日本高校物理学专业比较突出的有：东京大学、东北大学、大阪大学。日本的导师要求较高，如果导师不接纳学生，学校一点办法都没有。
3.美国申请难度大、竞争激烈。
作为世界最为强大的国家，美国仍然是中国学生选择留学的主要目的地。美国高校申请难度大，竞争激烈。物理学专业排名靠前的大学有麻省理工学院、斯坦福大学、加州理工学院等。
三、出国准备
如果打算出国留学，以下五项需及早规划：
成绩排名
科研经历和成果
英语成绩
推荐信
海外暑期科研
申请文书
1.成绩排名
这里成绩排名没什么好说的。就是认真对待每一门学科成绩，如果某门成绩不够理想，宁愿申请重考。
2.科研经历和成果
衡量科研经历的指标：
①文章发表（科研文章）
②科技竞赛
无论是发表文章，还是参加竞赛，都不短期内能够做好，因此，得提早规划，什么时候开始呢？一般须从大二就开始，甚至刚进校就进行规划。
所以需要尽量早点进入教授团队实验室，在师兄和导师的带领下做课题，少走弯路。这有两个目的：
①发表高质量的文章
②获取导师推荐信
就获取导师推荐这件事，也要求大家尽量早一点参与教授项目，如果人家对你不熟悉，如何推荐你呢？
特别提示：
本科生申请直接读博士时，一般都需要面试。面试内容一般包括但不限于：
①科研经历
②导师认知
③学术观点
3.英语成绩（托福、GRE）
托福和GRE考试这个也没有更多的需要说，但时效需要提示：托福成绩两年有效，GRE成绩五年有效。所以有需要的，大家要算好时间。
4.推荐信
这里特别强调：大牛的推荐信往往能起到重要且决定性的作用。但如何获得大牛的推荐呢？
①自己的授课老师
②科研老师、实习老师
③业界高端人士
所以，平时和这人获得交集很重要。
5.海外暑期科研
一般来说，名校的大三学生有机会暑假到国外名教授的实验室以研究助理的身份从事2-3个月的科研活动。
这里有交换生项目、官方合作项目、国内导师内推以及学业专业类的项目，以帮助学生实现以上目标。
6.申请文书
申请文书，有些同学可能会请专门的机构来做，但是与其这样，还不如自己来做，因为有沟通的时间成本，已足以抵得上自己花费的时间了。
特别提示
无论是保研、考研、还是出国深造，什么时候开始准备呢？从时间安排来看，大二就要开始，如果打算走保研这条路，这里再次强调，千万不要挂科。并且必须保持对英语学习的热情。
无论是国内升学，还是国外深造，以下工作在校期间必须得参与：
①争取参与科研
打算本校保研的学生，早一点参与相关老师和实验室的科研项目，与学长学姐经验分享等，至少混个脸熟。
②参加保研目标校的夏令营
对打算异校保研的，多参加公共类活动，比如，教育部每年举办的夏令营，以认识更多外校的教授，这个关注本校信息即可（当然异校保研对成绩要求高一点，一般在年级排名全10%以内）。
③参加一些跟本专业有关的有技术含量的竞赛
直接就业将在下一章就业前景详细说明。
第五章 就业前景
物理学专业就业方向主要有企业研究方向和教学科研方向。
一、行业包括应用类和研究类：
应用类：邮电通信、航空航天、能源开发、计算机、光电子技术等行业；
研究类：高校、科研院所等单位。
二、代表性就业单位或企业
1、科研院所：
中国科学院高能物理研究所、理论物理研究所、近代物理研究所、等离子体物理研究所、国家空间科学中心
2、高科技企业：
华为、美的、魅族、OPPO、百度、阿里、腾讯
3、集成电路行业：
深圳市海思半导体有限公司、豪威集团、北京智芯微电子科技有限公司、深圳市中兴微电子技术有限公司、清华紫光展锐、华大半导体有限公司、深圳市汇顶科技股份有限公司、格科微电子（上海）有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、北京兆易创新科技股份有限公司等。
三、就业地域及薪资待遇
物理学专业的毕业生，大比例就业于北上广深，及南京苏州杭州厦门，及中西部地区的省会城市如成都武汉等。
薪资待遇方面，物理学专业高于社会平均水平。
第六章 书籍推荐
《暗淡蓝点》
这本书记叙了人类对宇宙的探索史，以及人类有史以来最浪漫的一趟旅行。
跟随这本书，我们进入广袤太空，从遥远的地方回望那颗养育过人类文明的蓝色星球。包括1975年的海盗号探测器，离人类家园最远的探测器——旅行者1号。
毫不夸张地说，这本书里不仅有着最有趣的宇宙见闻，更有人类关于宇宙无比浪漫的向往。就像是一张宇宙的观光车票，让我们一起，飞往群星。
《变化》
这本书内容丰富、叙述生动、插图精彩。对于最基本的问题，引力，惯性，相对论，光速，时空都有独到的看法。
适合初中、高中、理工科大学初年级文化程度的读者阅读。
阅读本书时，读者将进入千奇百怪、绚丽多彩的"宇宙物理"。
这是一本通俗易懂，畅快淋漓的科普书籍，阅读此书者，将为他们开启一扇思想之门。
