【理学】物理学专业

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物理学(Physics)是一门古老的自然学科,主要研究物质在时间及空间上的运动和行为,同时研究物质与能量的本质与性质。物理学是自然科学中最基础的学科之一,物理学者从观测与分析大自然的各种基于物质与能量的现象来找出其中的模式。物理学者时常会使用到某些物理学的核心理论,大致包括于经典力学、量子力学、热力学、统计力学、电磁学、狭义相对论等等基础物理学领域,是进阶研究专门论题的重要工具。

专业概述

物理学研究分为两大领域,分别为经典物理学和现代物理学。经典物理学包括那些在二十世纪初已成熟的传统学术分支领域:经典力学、声学、光学、热力学、电磁学等等。1687年,艾萨克·牛顿提出的牛顿运动定律和万有引力定律为经典物理学奠定了稳固的基础,物理学逐渐展现出两个经典特征:使用实验证据来检视物理定律,以及采用数学语言来表述物理定律。随后,物理学逐渐发展成为一门独立学科。

由于物理学者发现经典物理学存在着极严重的瑕疵,导致了二十世纪物理学两大理论体系相对论和量子力学的出现,进而开始了现代物理学的纪元。现代物理学中的量子力学论述了发生于原子层级与亚原子层级各种现象的离散性质,而相对论则阐述处于某参考系的观察者,所观察到在另外一个以相对速度移动的参考系发生的现象。相对论又可分为狭义相对论与广义相对论。经典物理学通常用以阐述日常可观察尺寸的系统现象,而现代物理学通常用以阐述极端或非常大尺寸、非常小尺寸的系统现象。

物理学专业的学生在一开始会学习涉及物理理论的一些课程,例如各种力学(mechanics),包括力、能量及运动定律,电磁学(electricity and magnetism),包括带电粒子发射电磁辐射,量子力学(quantum mechanics),包括电磁波的粒子性质、粒子的波性、能量级、自然不确定性对粒子行为的影响,以及热力学(thermodynamics),包括热能基本理论等等。这些课程强调逻辑、数学结构及其应用。

在研究生阶段,物理学专业的学生会根据所选择的方向不同参加更加专业的课程学习,包括实验物理学(Technical Physics)、粒子物理学(Particle Physics)、原子核物理学(Nuclear Physics)、固体物理学(Solid-state Physics)、凝聚态物理学(Condensed Matter Physics)、激光物理学(Laser Physics)、等离子体物理学(Plasma Physics)、地球物理学(Geophysics)、大气物理学(Atmospheric Physics)、天体物理学(Astronomy Physics)等等。

物理学培养学生解决问题的能力,通常会在作业中解决一系列的难题,大部分的课程会以授课的方式讲解,同时也有很多实验室课程穿插其中。与他人合作是物理学研究的亮点之一,但绝大部分任务和实验还需要学生独立完成。虽然大多数物理专业的课程都很类似,但授课的顺序有所不同。一些学校的物理学专业会更早地介绍现代物理学领域的相关知识,比如相对论及量子理论,部分学校的课程偏向于讲座的形式,而部分学校则会更重视实验室工作。

物理学的基本课程
现代物理学(Modern physics)经典力学(Classical mechanics)
电磁学(Electricity and magnetism)热力学(Thermodynamics)
统计力学(Statistical mechanics)量子力学(Quantum mechanics)
计算物理学(Computational physics)现代化实验装备(Advanced laboratory)
固态物理学(Solid-state physics)电子学(Electronics)
核物理学(Nuclear physics)波动学(Wave motion)
粒子物理学(Particle physics)光学(Optics)
声学(Acoustics)

热门课程介绍

物理学专业的学生在一开始会学习涉及物理理论的一些课程,例如各种力学(mechanics),包括力、能量及运动定律,电磁学(electricity and magnetism),包括带电粒子发射电磁辐射,量子力学(quantum mechanics),包括电磁波的粒子性质、粒子的波性、能量级、自然不确定性对粒子行为的影响,以及热力学(thermodynamics),包括热能基本理论等等。这些课程强调逻辑、数学结构及其应用。

在研究生阶段,物理学专业的学生会根据所选择的方向不同参加更加专业的课程学习,包括实验物理学(Technical Physics)、粒子物理学(Particle Physics)、原子核物理学(Nuclear Physics)、固体物理学(Solid-state Physics)、凝聚态物理学(Condensed Matter Physics)、激光物理学(Laser Physics)、等离子体物理学(Plasma Physics)、地球物理学(Geophysics)、大气物理学(Atmospheric Physics)、天体物理学(Astronomy Physics)等等。

物理学培养学生解决问题的能力,通常会在作业中解决一系列的难题,大部分的课程会以授课的方式讲解,同时也有很多实验室课程穿插其中。与他人合作是物理学研究的亮点之一,但绝大部分任务和实验还需要学生独立完成。虽然大多数物理专业的课程都很类似,但授课的顺序有所不同。一些学校的物理学专业会更早地介绍现代物理学领域的相关知识,比如相对论及量子理论,部分学校的课程偏向于讲座的形式,而部分学校则会更重视实验室工作。

物理学的基本课程
现代物理学(Modern physics)经典力学(Classical mechanics)
电磁学(Electricity and magnetism)热力学(Thermodynamics)
统计力学(Statistical mechanics)量子力学(Quantum mechanics)
计算物理学(Computational physics)现代化实验装备(Advanced laboratory)
固态物理学(Solid-state physics)电子学(Electronics)
核物理学(Nuclear physics)波动学(Wave motion)
粒子物理学(Particle physics)光学(Optics)
声学(Acoustics)

物理学专业排名

每年,《QS世界大学排名》(简称QS)、《美国新闻和世界报道》(简称U.S. News)、《泰晤士高等教育》(简称THE)等多家杂志及机构都会对美国及世界大学的热门专业进行排名,所依据的标准包括学术声誉、雇主声誉、论文引用数量、校友捐赠、研究影响力、人数、录取率以及毕业率等多项内容,每个榜单的各项标准及权重都会根据实际情况有所调整。通过对各个专业排名的了解,学生可以更好的选择在某一专业领域中拥有领先水平的大学,从而在自己的职业生涯规划中先人一步。

USNews 美国大学理学院=>物理学专业排名(研究生)
排名学校中文名学校英文名所在州综合排名查看
1麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology马萨诸塞州3查看
1斯坦福大学Stanford University加利福尼亚州7查看
3加州大学伯克利分校University of California-Berkeley加利福尼亚州22查看
3哈佛大学Harvard University马萨诸塞州2查看
3普林斯顿大学Princeton University新泽西州1查看
3加州理工大学California Institute of Technology加利福尼亚州12查看
7芝加哥大学University of Chicago伊利诺伊州3查看
7康奈尔大学Cornell University纽约州16查看
9伊利诺伊大学香槟分校University of Illinois at Urbana-Champaign伊利诺伊州46查看
10哥伦比亚大学Columbia University in the City of New York纽约州3查看
10加州大学圣塔芭芭拉分校University of California-Santa Barbara加利福尼亚州30查看
12耶鲁大学Yale University康涅狄格州3查看
13密歇根大学安娜堡分校University of Michigan-Ann Arbor密歇根州27查看
14宾夕法尼亚大学University of Pennsylvania宾夕法尼亚州8查看
14科罗拉多大学博尔德分校University of Colorado Boulder科罗拉多州96查看
14马里兰大学帕克分校University of Maryland-College Park马里兰州63查看
17加州大学圣地亚哥分校University of California-San Diego加利福尼亚州41查看
17威斯康星大学麦迪逊分校University of Wisconsin-Madison威斯康星州49查看
17约翰霍普金斯大学Johns Hopkins University马里兰州10查看
17德克萨斯大学奥斯汀分校The University of Texas at Austin德克萨斯州49查看
17加州大学洛杉矶分校University of California-Los Angeles加利福尼亚州19查看
22华盛顿大学University of Washington-Seattle Campus华盛顿州59查看
23纽约州立大学石溪分校Stony Brook University纽约州80查看
23俄亥俄州立大学Ohio State University-Main Campus俄亥俄州56查看
25西北大学Northwestern University伊利诺伊州10查看
25宾夕法尼亚州立大学Pennsylvania State University-Main Campus宾夕法尼亚州59查看
25明尼苏达大学双城分校University of Minnesota-Twin Cities明尼苏达州76查看
28罗格斯大学Rutgers University-New Brunswick新泽西州56查看
28加州大学欧文分校University of California-Irvine加利福尼亚州33查看
28莱斯大学Rice University德克萨斯州16查看
28密歇根州立大学Michigan State University密歇根州85查看
28佐治亚理工学院Georgia Institute of Technology-Main Campus佐治亚州35查看
28加州大学戴维斯分校University of California-Davis加利福尼亚州38查看
28杜克大学Duke University北卡罗来纳州8查看
35卡内基梅隆大学Carnegie Mellon University宾夕法尼亚州25查看
35布朗大学Brown University罗得岛州14查看
37波士顿大学Boston University马萨诸塞州42查看
37印第安纳大学伯明顿分校Indiana University-Bloomington印第安纳州89查看
37亚利桑那大学University of Arizona亚利桑那州106查看
37普渡大学西拉法叶分校Purdue University-Main Campus印第安纳州56查看
37加州大学圣克鲁兹分校University of California-Santa Cruz加利福尼亚州70查看
37佛罗里达大学University of Florida佛罗里达州35查看
37纽约大学New York University纽约州30查看
44罗彻斯特大学University of Rochester纽约州33查看
44弗吉尼亚大学University of Virginia-Main Campus弗吉尼亚州25查看
44亚利桑那州立大学Arizona State University-Tempe亚利桑那州115查看
47佛罗里达州立大学Florida State University佛罗里达州70查看
47北卡罗来纳大学教堂山分校University of North Carolina at Chapel Hill北卡罗来纳州30查看
47匹兹堡大学University of Pittsburgh-Pittsburgh Campus宾夕法尼亚州70查看
47德州农工大学Texas A & M University-College Station德克萨斯州66查看
47圣路易斯华盛顿大学Washington University in St Louis密苏里州19查看
52爱荷华州立大学Iowa State University爱荷华州119查看
52北卡罗来纳州立大学North Carolina State University at Raleigh北卡罗来纳州80查看
52范德堡大学Vanderbilt University田纳西州14查看
52圣母大学University of Notre Dame印第安纳州18查看
56加州大学河滨分校University of California-Riverside加利福尼亚州85查看
56俄勒冈大学University of Oregon俄勒冈州102查看
56东北大学Northeastern University马萨诸塞州44查看
56伦斯勒理工学院Rensselaer Polytechnic Institute纽约州49查看
56马萨诸塞大学安姆斯特分校University of Massachusetts-Amherst马萨诸塞州70查看
61弗吉尼亚理工Virginia Polytechnic Institute and State University弗吉尼亚州76查看
61布兰迪斯大学Brandeis University马萨诸塞州35查看
61凯斯西储大学Case Western Reserve University俄亥俄州42查看
61南加州大学University of Southern California加利福尼亚州22查看
61达特茅斯学院Dartmouth College新罕布什尔州12查看
61中佛罗里达大学University of Central Florida佛罗里达州165查看
61犹他大学University of Utah犹他州119查看
61爱荷华大学University of Iowa爱荷华州89查看
69罗切斯特理工Rochester Institute of Technology纽约州102查看
69雪城大学Syracuse University纽约州53查看
71夏威夷大学马诺阿分校University of Hawaii at Manoa夏威夷州157查看
71康涅狄格大学University of Connecticut康涅狄格州63查看
71科罗拉多州立大学Colorado State University-Fort Collins科罗拉多州140查看
71纽约市立大学研究生院和大学中心CUNY Graduate School and University Center纽约州-查看
71内布拉斯加大学林肯分校University of Nebraska-Lincoln内布拉斯加州129查看
71威廉玛丽学院College of William and Mary弗吉尼亚州38查看
71特拉华大学University of Delaware特拉华州89查看
71波士顿学院Boston College马萨诸塞州38查看
71科罗拉多矿业大学Colorado School of Mines科罗拉多州80查看
71伊利诺伊大学芝加哥分校University of Illinois at Chicago伊利诺伊州129查看
71路易斯安那州立大学Louisiana State University and Agricultural & Mechanical College路易斯安那州140查看
71埃默里大学Emory University佐治亚州21查看
83塔夫茨大学Tufts University马萨诸塞州27查看
83华盛顿州立大学Washington State University华盛顿州140查看
83乔治敦大学Georgetown University马里兰州22查看
83俄克拉荷马大学University of Oklahoma-Norman Campus俄克拉荷马州124查看
83田纳西大学The University of Tennessee-Knoxville田纳西州115查看
83新墨西哥大学University of New Mexico-Main Campus新墨西哥州187查看
83阿拉巴马大学The University of Alabama阿拉巴马州129查看
83俄勒冈州立大学Oregon State University俄勒冈州140查看
91堪萨斯大学University of Kansas堪萨斯州129查看
91威斯康星大学密尔沃基分校University of Wisconsin--Milwaukee威斯康星州230查看
91佐治亚大学University of Georgia佐治亚州46查看
91密苏里大学University of Missouri-Columbia密苏里州129查看
91堪萨斯州立大学Kansas State University堪萨斯州147查看
91俄亥俄大学Ohio University-Main Campus俄亥俄州171查看
91德雷塞尔大学Drexel University宾夕法尼亚州102查看
91马里兰大学巴尔的摩University of Maryland-Baltimore County马里兰州165查看
91纽约州立大学布法罗分校University at Buffalo纽约州89查看
100辛辛那提大学University of Cincinnati-Main Campus俄亥俄州147查看
100休斯敦大学University of Houston德克萨斯州171查看
100杜兰大学Tulane University of Louisiana路易斯安那州44查看
100理海大学Lehigh University宾夕法尼亚州53查看
100德克萨斯大学达拉斯分校The University of Texas at Dallas德克萨斯州129查看
100西弗吉尼亚大学West Virginia University西弗吉尼亚州205查看
100天普大学Temple University宾夕法尼亚州106查看
100新罕布什尔大学University of New Hampshire-Main Campus新罕布什尔州106查看
100阿拉巴马大学汉茨维尔分校University of Alabama--Huntsville阿拉巴马州230查看
100肯塔基大学University of Kentucky肯塔基州147查看
110克莱姆森大学Clemson University南卡罗来纳州66查看
110杨百翰大学Brigham Young University-Provo犹他州66查看
110维克森林大学Wake Forest University北卡罗来纳州27查看
110奥本大学Auburn University阿拉巴马州115查看
110纽约州立大学奥尔巴尼分校SUNY at Albany纽约州140查看
110乔治华盛顿大学George Washington University马里兰州63查看
110佐治亚州立大学Georgia State University佐治亚州187查看
110韦恩州立大学Wayne State University密歇根州205查看
110蒙大拿州立大学Montana State University蒙大拿州205查看
119伊利诺伊理工大学Illinois Institute of Technology伊利诺伊州96查看
119南卡罗来纳大学University of South Carolina-Columbia南卡罗来纳州106查看
119犹他州立大学Utah State University犹他州205查看
119俄克拉荷马州立大学Oklahoma State University-Main Campus俄克拉荷马州157查看
119德克萨斯大学阿灵顿分校University of Texas–Arlington德克萨斯州221查看
124密西西比大学University of Mississippi密西西比州152查看
124阿肯色大学University of Arkansas阿肯色州152查看
124迈阿密大学University of Miami佛罗里达州53查看
124贝勒大学Baylor University德克萨斯州78查看
124马萨诸塞大学洛威尔分校University of Massachusetts-Lowell马萨诸塞州157查看
124南佛罗里达大学University of South Florida-Main Campus佛罗里达州124查看
124肯特州立大学Kent State University at Kent俄亥俄州191查看
124新泽西理工大学New Jersey Institute of Technology新泽西州106查看
124卫斯理大学Wesleyan University康涅狄格州18查看
124新墨西哥州立大学New Mexico State University-Main Campus新墨西哥州221查看
124阿拉巴马大学伯明翰分校University of Alabama at Birmingham阿拉巴马州157查看
124北卡罗来纳大学夏洛特分校University of North Carolina at Charlotte北卡罗来纳州194查看
124弗吉尼亚联邦大学Virginia Commonwealth University弗吉尼亚州157查看
124史蒂文斯理工学院Stevens Institute of Technology新泽西州70查看
124科罗拉多大学斯普林司分校University of Colorado--Colorado Springs科罗拉多州-查看
139内华达大学University of Nevada-Reno内华达州201查看
139爱达荷大学University of Idaho爱荷华州165查看
139密歇根理工大学Michigan Technological University密歇根州136查看
139乔治梅森大学George Mason University弗吉尼亚州136查看
139路易斯维尔大学University of Louisville肯塔基州171查看
139南卫理公会大学Southern Methodist University德克萨斯州59查看
139内华达大学拉斯维加斯分校University of Nevada--Las Vegas内华达州230查看
146波特兰州立大学Portland State University俄勒冈州230查看
146北伊利诺伊大学Northern Illinois University伊利诺伊州230查看
146德克萨斯理工大学Texas Tech University德克萨斯州187查看
146伍斯特理工学院Worcester Polytechnic Institute马萨诸塞州59查看
146佛罗里达国际大学Florida International University佛罗里达州187查看
146密西西比州立大学Mississippi State University密西西比州177查看
146阿肯色大学小石城分校University of Arkansas--Little Rock阿肯色州230查看
146托莱多大学University of Toledo俄亥俄州230查看
146德克萨斯大学圣安东尼奥分校University of Texas-San Antonio德克萨斯州230查看
146缅因大学University of Maine缅因州177查看
146罗德岛大学University of Rhode Island罗得岛州157查看
146克拉克森大学Clarkson University纽约州102查看
146加州大学默塞德分校University of California-Merced加利福尼亚州136查看
146克拉克大学Clark University马萨诸塞州66查看
146佛罗里达理工学院Florida Institute of Technology佛罗里达州177查看
146爱达荷州立大学Idaho State University爱达荷州-查看
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物理学热门职位平均年工资

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水文学者
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航空航天工程主管

男女比例

88 : 12

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旧金山、坦佩

物理学热门职位平均年工资

软件架构师:$133569

水文学者:$63905

航空航天工程主管:$119497

男女比例

88 : 12

热门城市

旧金山、坦佩

未来发展趋势

在美国大学物理专业的九大方向中,凝聚态物理,高能物理和光学物理是主要的申请方向,也是比较容易获得奖学金的专业方向。物理学专业毕业生可以在物理学、邮电通信、航空航天、能源开发、计算机技术及应用、光电子技术、医疗保健、自动控制等相关高校技术领域从事科研、教学、技术开发与应用、管理等工作。科研工作包括物理前沿问题的研究和应用,技术开发工作包括新特性物理应用材料如半导体等。纯物理专业由于专业性非常强,且就业领域相对集中,主要是从事科研领域和在学校从事教学活动。应用物理专业的就业范围比较广泛,它涵盖了整个物理和工程领域,融物理理论和实践于一体,并与多门学科相互渗透。

申请常见问题Q&A

A:大部分排名前50的学校对于物理学专业本科申请者的GPA要求建议3.5以上,托福成绩最低要求为100分,有竞争力的申请者的GPA一般在3.8以上,托福成绩一般在105分以上;排名50-100名的学校对于该专业申请者的GPA要求建议3.0以上,托福成绩一般在80分以上。但成绩只是录取参考因素的一部分,还需考虑申请者的其他条件。

A:是。物理学专业属于STEM专业,该专业毕业生在完成学业之后有可能拥有长达36个月的OPT时间。

A:申请物理学专业需要准备高中官方成绩单、毕业证书/在读证明、推荐信、托福考试成绩/雅思考试成绩、SAT考试/ACT考试成绩、财产证明、作品集、简历、以及个人称述等。不同学校对于该专业的申请者有不同的要求,具体的要求和需要注意的地方可以向续航教育专业顾问进行咨询,获取专业及时的解答。

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