专业解析——物理

专业介绍

物理学是一门自然科学，注重于研究物质、能量、空间和时间，尤其是它们各自的性质和彼此之间的相互关系。物理学是关于自然规律的知识；更广义的说，是探索大自然所发生的现象，以了解其规律。

美国的物理专业将从介绍物理学原理的课程开始学起，包括：力学（力量、能量和运动规律）；电和磁性（通过带电粒子发射电磁辐射）；量子力学（电磁波的粒子性质，粒子的波浪性质，能量水平以及自然不确定性对粒子行为的影响）；热力学（热学理论）。这些课程强调自然法则的逻辑性和数学结构，以及它们在现实世界中的重要应用。

主要课程

1. 原子物理

研究高温等离子围观过程、原子分子团簇的结构、光谱和碰撞过程、激光与物质的相互作用、分子纳米等。

2. 生物物理学

属交叉学科，是运用物理学的理论、技术和方法，研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律，以及物理因素对生物系统作用机制的科学。研究内容一般涉及量子生物物理、分子生物物理、细胞生物物理和复杂体系的生物物理几部分。

3. 凝聚态物理

研究凝聚态物质结构和组成粒子（如原子、离子、分子、电子等）之间相互作用与运动的规律，并阐述其性能和用途。是中国学生主要申请的专业方向之一。

4. 宇宙学

将宇宙作为一个整体来研究的科学统称为宇宙学。

5. 高能物理学

又称粒子物理学或基本粒子物理学，研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质，和在很高的能量下这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因和规律。

6. 计算物理学

计算机科学、计算数学与物理之间的新兴边缘学科，是公认的与理论物理、实验物理并列的物理学第三大支柱。

7. 天体物理和天文学

运用物理、数学、化学等方面的理论和方法研究宇宙中天体的起源、演化和死亡。一般分为实测天体物理和理论天体物理，前者指天体的观测方法和观测手段，观测结果的处理和分析等，后者是对观测结果进行物理解释，研究天体目标的物理、化学和运动特性。

8. 光学物理

包括量子光学，非线型光学，高分辨率光谱学等方向。

9. 应用物理

将物理学运用在光通信与光信息科学、物理电子学与光电子领域内，以纳米材料和器件、光电子器件，微电子，物理电子学以及电子技术为主。

就业前景

物理属于基础专业，往往需要大量的政府的政策性投入，难以实现产业化。因此，总体而言，无论是在美国还是在中国，物理专业的毕业生在工业界的就业都不算理想。不过由于很多物理毕业生都拥有博士学位，因此很多情况下美国的博士毕业以后留在学校里面做博士后的机会很大，或者到相应的研究机构做研究，或者是回国内大学做教授，又或者去中科院之类的研究机构做研究。在美国，物理工作者由于大部分拥有博士学位，平均年薪在10万美元以上。

不过物理学方向众多，一概而论未免失之偏颇。各个方向除了所学有所区别以外，在实际中的应用广泛程度，是否受重视又有较大的区别，因此有必要根据每个方向来进行一番探讨。天文物理，等离子体物理，高能(粒子)物理，量子物理这几个方向的物理工作者由于本身研究内容非常先进或理论，有些研究目前只是为了满足人类的好奇心而从事的研究，离应用还很长的距离。因此学习这些方向的学生毕业以后绝大多数是留在学校和在相应的研究机构从事研究工作。

就业方向

1. 原子核物理

现在核技术已经在越来越多的领域得到了应用。最重要的是国防事业，核能源的开发，另外同位素药剂应用于某些疾病的诊断或治疗;同位素仪表在各工 业部门用作生产自动线监测或质量控制装置。加速器及同位素辐射源已应用于工业的辐照加工、食品的保藏和医药的消毒、辐照育种、辐照探伤以及放射医疗等方 面。为了研究辐射与物质的相互作用以及辐照技术，已经建立了辐射物理、辐射化学等边缘学科以及辐照工艺等技术部门，但是核物理专家是研究出这些仪器，使用 这些仪器并不需要核物理学家。因此对于核美国大学物理专业而言，继续从事研究工作依然最合适，不过从事核电站的工程师也是越来越多人的选择。

2. 凝聚态物理

凝聚态由于其研究的范围太广，就业情况也要分开看是研究的具体内容是什么。做半导体，超导体，纳米材料的由于和EE，材料比较相关，可以在 IT、电子行业做新材料研发，测试工程师。不过现在的物理系比较偏重理论研究，因此事实上大部分人还是继续做研究工作。凝聚态毕业生找工作时，去一些典型 的工业重地为佳：例如加利福尼亚州，德克萨斯州，宾夕法尼亚州等。例如美国国家半导体公司就设立在加州，德州石油工业发达，美孚等石油公司的总部都在德州，宾州煤炭，钢铁工业发达，匹兹堡是美国最大的钢铁中心。

美国大学物理专业的同学想要在工业界找到工作的话，务必提前准备、补充所缺的知识如计算机编程、统计等，才能在工业界顺利找到工作。因此，凝聚态的就业面比起以上提到的各个方向都宽了不少。

3. 光学

光学作为21世纪物理的一个最热门方向。它是美国物理专业中最接近应用的一个方向，和EE(电子电器工程)结合得也最紧密。特别是如果出身于三大光学中心 (University of Rochester，University of Central Floria，University of Arizona)的光学院的话，由于它们得到工业界的广泛认可，联系又紧密，就业不成问题。此外光学研究者可以在光纤通讯，光学(光电子)器件公司，太阳能产业，激光，液晶材 料等领域工作。太阳能方面，虽然经济低迷，不过美国的太阳能产业仍取得长足进步。

美国安装太阳能设备的民房与日俱增，屋顶式太阳能设备的发电量增加了约两倍。在其他行业纷纷裁员之际，太阳能行业的就业人数却在扩大。在美国利用最多的五个州是加州、佛罗里达州、新泽西州、科罗拉多州、亚利桑那州。跟EE结合比较多的是关于光电子、光通讯方面的了。这方面的就业就更广了，一般的网络公司，我们熟悉的中国移动、中国电信、联通、铁通等等，以及仪器设备商，例如华为、中兴、TP Link等等。

薪资状况

物理专业研究方向，美国大学物理专业是一种基础性的专业，往往需要政府大量的政策性投入。很多学生在选择专业方向的时候，一定要结合美国物理专业的就业方向，一般来讲，在美国物理专业毕业生平均年薪在6万美元以上。选择该专业中国学生有很大的优势，也是容易获得奖学金的一个学科。

开设院校

哈佛大学 Harvar University

Department of Physics

麻省理工学院 Massachusetts Institute of Technology

Department of Physics

斯坦福大学 Stanfor University

Department of Physics

达特茅斯学院

PhD inPhysics an Astronomy