物理專業，一個我們既熟悉又陌生的學科；熟悉至我們每天學的課本中，每學期必考的科目中，陌生至它背后所涉及的上至宇宙萬物自然規律，那些能量與物質之間的奇妙轉換，那些虛實交錯后的哲學與物質的碰撞。

就是這樣一個我們熟悉又陌生的專業，卻是很多留學生最向往的選擇。你可以說它僅僅是一個基礎學科，但它背后的拓展、應用可以縱向、橫向不斷衍生。

那么，物理專業到底學些什么，本科學習它又會有怎樣的發展方向，跟隨立思辰留學小編一起來了解下大道至簡的物理專業吧！

物理專業學些什么

物理學專業是一門解釋世界如何運作以及宇宙是如何構成的基礎學科，它研究物質和能量，解釋自然規律，并提倡學生通過學習該領域的經典和現代理論進行創新式的提問。物理專業的學生還需要花時間在實驗室中完成各種實驗、research的研究。

從微小的原子粒子大到宇宙萬物中所有可見的物體，物理學學生有著廣闊的天地可以在物理學的宇宙中探索與學習。物理專業的學生還可以學習物理與其他科學之間的聯系，例如天文學、化學和生物學等。

具體一點說：物理專業的學生通常從基礎課程開始，其中包括力學（mechanics）中涉及的牛頓運動定律、運動學和旋轉運動等主題；量子力學（quantum mechanics）中涉及的電磁波粒子性質、波性、能量級等；電磁學（electricity and magnetism）中的帶電粒子發射電磁輻射；還有熱力學（thermodynamics）中的熱能基本理論等。

除此之外，物理專業的基礎課程還包括：計算物理學（Computational physics）、現代物理學（Modern physics）、經典力學（Classical mechanics）、固態物理學（Solid-state physics）、統計力學（Statistical mechanics）、粒子物理學（Particle physics）、現代化實驗裝備（Advanced laboratory）、電子學（Electronics）、核物理學（Nuclear physics）、光學（Optics）、波動學（Wave motion）、聲學（Acoustics）等。

學習物理需要強大的數學背景，因為這些課程普遍都需要強大的邏輯思維、數學結構思維及靈活變通的思維方式。例如，學生在正式進入物理專業課程前，應該先完成微積分和微分方程課程，再進行分班測試進入適合自己的課程選擇。

還一些學校提供應用物理學學位，更適用于本科畢業后不走學術研究方向，直接工作的領域。這些學校會同時提供文學學士和理學學士學位選項，前者的課程要求更少，靈活性更大。

學物理專業需要哪些能力

·強大的數學基礎

數學對于物理專業來說，就是必備的一門語言和工具。數學中的線性代數、多元微積分、偏微分方程、常微分方程等都是物理基礎學科，比如理論力學和量子力學的根本。

如果沒有一個強大的數學基礎，讀教材的時候就容易出現，欸這個方程是啥，那個公式是什么意思，就算你拿著一本英文書，有著足夠好的英文讀寫能力，你也會發現，很難完全讀懂它！所以，學習物理之前，一定要有不錯的數學思維能力。

·足夠的好奇心

物理學并不是一個常規的應用學科，即使它有應用的方向。但大部分選擇像物理這樣的基礎學科的學生，通常都是抱著走學術的態度去的。這樣一來，足夠的好奇心就變得非常重要了。在科研的世界里，足夠的好奇心將會是支撐你一遍又一遍進行枯燥的實驗，還有面對冰冷的公式和無聊的實驗數據和日夜不休去研究去鉆研一個問題的根本內動力。

只有你對這個世界充滿了好奇，你想從根本搞懂為什么萬物的規律如此，我們觀察到的現象為什么會產生，通過數學模型去解釋，去一步步祛魅。好奇心會保證你不會在這個逐漸深挖的過程中覺得無趣。

·靈活多變的思維

物理學科作為一個學術導向學科，發現問題和解決問題就成了學好物理，學出成績的根本條件。有靈活多變的思維，就可以從不同的角度、創新的或者刁鉆的角度發現新的科研突破方向。而且，有靈活多變的思維，你就可以從理所當然的常態中發現不同，發現科研的新方向。

物理專業的發展方向

物理專業的學生有著強大的解決問題的能力，他們的技能可以應用到各個領域。

物理專業的發展方向通常分為三個大的方向：一是學術導向，也就是繼續攻讀物理的碩士或者直博，這里面又會分為很多分支；二是本科讀完，直接就職。例如，在初中和高中任教，而其他人則在工程和計算機科學領域找到工作。三是換個專業方向讀研。物理專業的畢業生還可以繼續攻讀工程學研究生或入讀法學院或醫學院，以及其他專業等。

那么下面我們就依次進行解釋：

·學術導向

走科研道路的門檻就是PhD，那么從大一大二就要開始做學術準備。比如從大一和大二開始，就可以留意學校實驗物理的教授招人做research的各種項目，大三的時候就可以聯系你感興趣的教授參與research了。畢竟，如果你要讀PhD，是需要在本科階段有至少兩個以上核心的research項目經驗。

大一大二的實驗物理research進入門檻不算高，教授正喜歡也需要這樣免費的勞動力，而你也恰好需要和教授搞好關系，拿到比較實在的推薦信作為進入PhD的門檻。而且跟著教授干活，你會得到一些私下里問問題和交流的機會，還可以在研究中學到很多知識和技能。

有些教授的項目還有出國和交換的各種機會，這期間就是積累人脈，為之后學術鋪路的好機會啦！

走科研的選擇也有很多物理學分支可供選擇，比如：

- 核物理學：核物理學涉及對原子核的成分、結構和行為的研究。它在開發核能、考古、煙霧探測器和核醫學方面有許多實際應用。

- 地球物理學：地球物理學家應用物理理論和測量來發現地球的特性。地球物理學包括地震學、地熱測量學（地球加熱）、水文學（地下水和地表水）以及重力和大地測量學（地球引力場）的分支。它的一些應用用于修建高速公路和橋梁、研究地震、城市規劃和考古學。

- 原子、分子和光學物理學：在這個領域，物理學家在原子水平上研究物質和光的相互作用。由于它們的相互關系、所用方法的相似性以及它們相關的能量尺度，這三者通常被歸為一組。原子物理學更關注原子的研究，而不是核物理學中研究的力。分子物理學側重于多原子結構及其與物質和光的內部和外部相互作用。光學物理學操縱光以深入了解光的基本特性。

- 天文學：天文學被認為是物理學的一個子領域。天文學家觀察和收集用于解釋恒星和行星之間的關系以及宇宙中發生的其他現象的數據。可能需要天文學家與其他類型的物理學家一起解決與太空飛行導航和衛星通信相關的問題。

- 天體物理學：天體物理學是天文學的一部分，涉及恒星、恒星系統和星際物質的物理學。天體物理學家應用物理定律來了解天體是如何形成的、它們如何相互作用以及它們如何死亡。天體物理學可能被用來弄清楚如何到達其他行星，如何以新的和更安全的方式建造事物，或者檢查人體如何適應新情況。

- 空間物理學：空間物理學是研究從地球大氣層的最上游到深空的空間環境。衛星被用于通信、廣播、天氣監測、遙感、位置信息等。

·直接就職

　本科讀完可以選擇直接留在美國的初中或者中學做物理教師，工資在7k-9k美金左右，根據城市大小略有不同。而且，美國的理科教師還算比較缺人，直接就職高中教授會是個不錯的選擇。

其他方向可以考慮各種，比如工程領域、計算機科學領域、貿易公司、政府部門、中外高科技企業等就職。

·其他讀研方向

- 工程物理：工程學是物理專業的另一個出路。它是要求最高的職業之一，因為它經常處理影響個人安全的決策。建造橋梁、摩天大樓、飛機和電氣系統需要堅實的物理學基礎。一些學生可以獲得物理學學位，然后進入研究生院攻讀工程學碩士學位。其他人主修物理和工程學。其他一些需要扎實物理背景的行業包括建筑、化工、食品、航空航天、農業、能源、燃料、冶金、紡織和服裝、計算機和運輸。

- 計算機科學：計算機科學為物理專業的圖形和軟件、人工智能、數據處理和計算機游戲提供了就業機會。計算機硬件是應用物理學的產物。

- 材料科學：物理專業本科所積累的工科基礎知識，和強大的數學體系能使你在材料這樣的工科中有著優秀的基礎實力。

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