专业解读——物理及相关专业

(物理学院 科学技术处)

选择大学物理专业学习,本科毕业能做什么呢?

《物理学大辞典》卷由南京大学物理学院负责撰写,主编为都有为院士,主要撰写者为物理学院工作在第一线的教师。从筹备、组织、撰写,审稿到今年正式出版,历时6年。在撰写过程中,得到了我校天文与空间科学学院、化学化工学院和电子科学与工程学院的鼎力支持。同时邀请了复旦大学、中国科技大学和吉林大学的专家学者撰写了有关章节.

1.直接相关(专业内容就是研究对象的物理性质)的专业,比如物理学

本辞典以全国科学技术名词审定委员所发布的有关学科的名词术语作为选择词条的首选参考书,对物理学各领域中的主要名词、术语进行正确和规范的解释,其内容按物理学的各分支学科进行分类介绍:1.力学和理论力学;2.理论物理;3.热力学与统计物理学;4.声学;5.电磁学;6.光学;7.原子与分子物理学;8.无线电物理学;9.凝聚态物理学;10.等离子体物理学(由中国科技大学撰写);11.原子核物理学;12.高能物理学;13.天体物理学;14.计算物理学;15.非线性物理学 ;16.化学物理学;17.能源物理学;18.经济物理学;19.生物物理学;20.医学物理学;21.物理学史。除传统的力学、电磁学、凝聚态物理等外,增加了能源物理学、化学物理学、经济物理学等内容。共收录条目10000条,约330万字。

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《物理学大辞典》是北京科学出版社项目《自然科学大辞典系列》的物理学卷部分,该项目被列入新闻出版总署新闻出版改革发展项目库,并于2011年获得国家出版基金支持。自然科学大辞典系列由《数学大辞典》、《物理学大辞典》、《化学大辞典》、《地学大辞典》和《生物学大辞典》等五部分组成。总体目标是集传承性、创新性、实用性于一身,学术价值高、实用性强、科学严谨的大型辞书。

材料物理是从物理学原理出发研究材料结构、特性与性能的一门新兴交叉学科,主要面向新能源与新信息等新功能材料的研究与制备。

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物理学是广泛应用于生产各部门的一门科学,有人曾说过,优秀的工程师应是一位好物理学家。反过来也可以叙述,学好物理是做一名优秀工程师的基础。

因此,地球物理系二级学科(专业)设置一般包括两个:地球物理学和空间科学与技术。上一层专业为地质学,相关专业包括地球信息科学(遥感),地理信息科学等。

研究方向主要包括:太阳能电池、晶体材料、光电材料、纳米材料 、电子陶瓷、半导体材料等等。

桥梁及隧道工程(固体力学,岩土力学、理论及材料力学、振动学,动力学)

二、以物理为专业知识体系的专业

从17世纪牛顿力学的建立到19世纪电磁学基本理论的奠定,物理学逐步发展成独立的学科,当时的主要分支有力学、声学、热力学和统计物理学、电磁学和光学等经典物理。到20世纪初,相对论和量子论的建立打开了物理学的一个新的空间,促使物理学各个领域向纵深发展,不但经典物理学的各个分支学科在新的基础上深入发展,而且形成了许多新的分支学科,如原子物理、分子物理、核物理、粒子物理、凝聚态物理、等离子体物理等。在近代物理发展的基础上,萌发了许多技术学科(物理学的工程应用),如力学技术、核能与其它能源技术、半导体电子技术、激光和近代光学技术、光电子技术、材料科学等,从而有力地促进了生产技术的发展和变革。

地球物理学的延伸是空间物理学,因研究地球必须考虑近地层的影响, 近地(包括电离层、磁层)和行星际空间的各种物理过程,太阳活动的规律等,它们会对地球环境,地质结构变化,地球环境产生影响。

工程力学(流体力学、固体力学)

航空航天、车辆工程(流体力学、空气动力学、理论及材料力学、热力学、振动及动力学、固体力学、弹塑性力学、断裂力学、运动学)

光学在大学学科专业设置中,一般作为物理学的二级学科或研究方向,工科专业设置为:光学工程或光电信息科学与工程。本科毕业可去技术检测部门,与光学有关的公司企业从事检测、产品研发设计制造等工作。

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5.和传热学、热力学相关的工科专业

船舶与海洋工程(流体力学、结构力学、理论与材料力学、弹塑性力学、疲劳断裂力学,空气动力学、振动学)

2. 力学

本科毕业可以继续读研深造,也可以在新能源行业,半导体,电子元器件制造企业从事产品研发、设计及制造工作。

这段点明了物理本科毕业两个方向一是读研,二是在一些领域从事技术开发和管理工作。物理本科毕业,其专业就业的主要方向是去相关公司企业,从事技术开发工作。若读研深造,学生就可以根据所选择的专题选择相关专业及研究方向进行,包括本系和外系。如可去光电信息工程;材料科学与工程的半导体物理、材料物理、纳米材料;能源系的新能源器件;信电系的信息通信,微电子;电气的电子信息工程;测控技术与仪器、生物医学工程;计算机;力学系以及和结构力学,动力学,振动,噪声相关的航空航天,车辆,土木工程;能源热能工程,低温等专业。

要了解这些专业,我们可以将其分为两大类:

从以上的过程我们不难看出,随着物理这门学科自身的不断发展和探索,它将在更广更深的层面来影响人类的知识构架和现实生活。为了能够培养出更多的专业人才,我们的大学在专业设置上也在逐渐丰富和完善,下面就按照上面提到的两个大类来进行详细的介绍。

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如:化学学科的物理化学专业,天文学的天体物理,材料学科的材料物理,地质学的地球物理学,海洋物理学、经济物理学,生物物理,医学物理,大气物理、数学物理等。

2.以电学,电磁学为基础的工科专业

大学通常把物理直接相关的专业设置为物理学(系)。

近年来飞秒高功率激光、X射线激光、光集成、光纤技术、激光冷却、光量子通讯、量子计算机和量子密码术等的迅速发展使光学学科的地位与作用与日俱增。

凝聚态物理学是从微观角度出发,研究由大量粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。凝聚态物理是以固体物理为基础的外向延拓。凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。

物理学专业的主干课程为:物理学/大学物理、原子物理、物理学实验、近代物理实验、计算物理、理论力学、电动力学、量子力学、热力学与统计物理。基本是最基础的理论知识和实验技能学习。

机械电子工程、过程装备及控制工程、机电一体化、精密仪器

经典物理学的另一个重要分支——力学,在大学已单独成为一个学科专业——力学系,包括流体力学和固体力学两个专业方向

那么从知识内容上定义的物理学是什么呢

地球物理学属于理科,学生毕业授予理学学位,专业课程有: 连续介质力学、波谱分析和数字信号处理、地震学、地震分析与地震预报、地质学基础、野外地质学、重力与固体潮、应用地球物理学、地震勘探引论、普通地球化学等。本科毕业主要两个去向:继续深造读研和去地质、工程、公司等单位,进行矿产资源勘查,地质灾害(地震、火山、滑坡、泥石流等)研究、预报及处理,以及从事能源开发、工程建设、污染治理和环境保护等工作。

力学专业本科毕业,和物理学一样,可以继续读研深造,也可以去设计院所,公司企业从事力学计算,设计等相关工作。如流体力学,飞行器设计中进行空气动力学计算,河流,管道流体计算;固体力学进行结构强度、疲劳断裂性能计算和产品设计等。所以要学习相关专业的学生在院校选择时,通常可以从一个学校的王牌专业延伸开去,在分数达不到飞行器设计、流体机械等王牌专业要求的时候,报考相关基础专业,为未来考研和工作做好准备。

若就在物物理学本系读研,研究领域又分成两个方向,理论物理和应用物理。因此,学生可选择理论物理做基础研究和应用物理做应用研究。

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在本科阶段开设天体物理专业的学校很少,通常是在天文方向招生

根据研究方法和对象的不同,海洋物理学又形成一些重要的分支学科。主要的有物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学和河口海岸带动力学等。

粒子物理和核物理的实验研究对极为精密和极为复杂的仪器设备以及先进实验技术的需求是高新技术发展的推动力之一。

本世纪六十年代初激光问世,开创了光学学科新的纪元,不仅使光学再度成为人类探索大自然奥秘的主要手段及前沿学科,也带动了科学技术和工业的革命性变化。

根据物理学的几个主要分支,可以把和物理相关的工程应用专业分成几个大类

地球物理学(geophysics):通过定量的物理原理和方法(如:地震弹性波、重力、地磁、地电、地热和放射能等方法),以强有力的数学和计算机应用为工具,来研究固体地球的整体行为及其内部结构、物质组成、状态和运动规律、各圈层的演化和相互作用等动力学过程及其对人类的影响;以及寻找地球内部矿藏资源的一门综合性学科,研究范围包括地球的地壳、地幔、地核和大气层。地球物理学研究分支包括:固体地球物理学,地球动力学,地震学,大地测量学,地热学,地磁学,水文地理学,海洋学,气象学,地核构造学,勘探地球物理学,比较行星学,大地构造物理学和大地天文学;传统地球物理学主要指固体地球物理学,现代地球物理学的研究延伸到地球大气层外部的现象(例如电离层电机效应、极光放电和磁层顶电流系统甚至延伸到其他行星及其卫星的物理性质。

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