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专业解读——物理学

 已矣无 2019-06-22

物理学的定义

物理学是人类在探索自然现象及规律过程中形成的,以实验为基础的科学,主要研究宇宙中物质和运动的基本形式、性质和规律,探索物质之间的相互作用与转化、各种物质及运动形态的内部结构和性质,并根据认识到的规律发明新技术、制造新产品。大到宇宙太空,小至分子原子,都是物理学研究的对象,研究内容随着实践不断地扩展和深入。从牛顿三大定律到量子力学的研究,物理学的每一次突破性发现,都极大地推动了人类社会的发展进程。

在最新颁布的专业目录中,物理学专业属于理学中的物理学大类,标准学制4年,毕业后授予理学学士学位。全国开设该专业的院校共282所,毕业生规模大约每年18000人。

为什么选择物理学专业

从学科本身来讲,物理学在探索未知事物中的每一次重大突破,不仅能在物理学领域诞生新的研究方向,还能推动新技术的产生。熟悉电子产品的人可能知道晶体管是所有现代电子设备最基本的功能需求,而晶体管的发明直接来源于量子力学领域的突破。物理学不仅是提高人类对自然的认识的学科更是现代高新技术的源泉

从社会层面看,每一次人类文明的进步都伴随着科技发展,物理学和基于物理学原理发展的新兴技术是人类社会发展的重要推动力社会对于物理学尖端人才的需求很迫切,例如华为、Intel等公司不断追求前沿技术来改变人们的生活。如果热爱物理学并能投入其中,能很好地实现个人价值。

从个人发展看,学习这种基础学科专业可以获得良好的训练。学生相比应用型专业具备非常扎实的数理基础,有能力跨专业考研或者跨行就业。教育、金融、计算机、电信、通信工程等专业或行业,都需要数理基础扎实的人。

选科要求

根据选考科目要求指引,报考物理学专业必须选择物理。

推荐院校

结合教育部第四轮学科评估结果,推荐院校如下:北京大学、中国科学技术大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、南开大学、吉林大学、浙江大学、武汉大学。  

物理学专业学什么

以华北某985高校的培养方案为例介绍课程构成:

通识必修课程:微积分、线性代数、力学、热学、电磁学、光学、量子物理学

学科基础课数学物理方法、近物实验、理论力学、电动力学、量子力学、热力学与统计物理、计算物理基础、固体物理

专业选修课:

理论物理模块:广义相对论、微分几何与广义相对论、经典力学、相对论的时空观、自组织理论、生物物理学引论、粒子物理基础、物理随机数发生器、普通天文学

凝聚态物理模块:超导物理学、半导体物理、凝聚态物理学进展、软物质物理导论、材料结构分析、磁性探测与分析

光学模块:光学原理、量子光学与量子信息、傅立叶光学、激光原理、非线性光学

计算物理模块:Fortran语言、蒙特卡罗数值计算方法、理论物理计算机模拟

核物理学模块:原子核物理、材料科学基础、纳米材料导论、半导体物理与器件、粒子束与物质相互作用概论、核分析技术、新材料概论、辐射剂量及防护

什么样的人适合学习该专业

逻辑思维强

物理学作为一个理科专业,着重于理论研究,诸如光的传播路径、原子的运动轨道等知识都十分抽象。学生需要有极强的逻辑思维才不至于在物理现象、物理公式中晕头转向。理论物理学家靠数学计算和推导就能预测出星球的运行轨迹,发现新的天体,没有强大的逻辑思维是不可能做到的。

数学基础非常好

数学是所有自然科学的重要基础,没有数学支撑的物理,无异于没有地基的阁楼。高中物理涉及到的数学知识十分浅显,物理专业的内容更加深入,涉及到的数学过程会呈现极高的难度,特别量子力学部分的学习。如果没有坚实的数学基础做支撑,可能完全听不懂老师讲什么。所以,想要选择物理学专业,前提是数学能力过硬。

拥有探索自然的好奇心和追求真理的渴望

物理学是以研究自然界中物质结构和运动的基本规律为目的的学科,它以观测和实验为研究基础,但又不满足于观测和实验所表现出的现象,需要深入寻求现象背后隐藏的规律。因此学习物理应该具备探索自然的好奇心,能够大胆怀疑、寻根问底,渴望对不了解的现象和规律进行进一步的研究、探索和思考。

毕业生发展

就业

物理学专业学习内容广泛,涉及理学和工学的很多领域都有涉及;毕业生拥有强大的数理基础和思维能力,就业面很宽。主要就业行业有:教育、新能源、计算机软件、互联网、金融、通信等对应的具体职业有:中学物理教师、技术工程师、工艺工程师、光学工程师等。

考研

考研方向:理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、光学、凝聚态物理等。

留学

物理学专业留学首选美国,首先美国在物理学等基础领域的研究处于世界领先地位,近现代美国物理学的发展,把人类对自然的认知推进到了前所未有的广度和深度,因此拥有卓越的研究环境;其次,美国政府提升了基础学科研究学者的福利,如果能够去名校物理学深造,前景可观。推荐学校:加州理工学院、麻省理工学院、哈佛大学、普林斯顿大学、斯坦福大学等。

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