物理学留学如何择校和选择专业方向？

大家听到“物理学”，是不是感觉陌生又遥远，对它的了解好像只停留在高中的学科教育？

但其实，我们的生活处处都离不开物理学。它是现代科学技术发展的基石，构成了无数技术进步的基础，并在许多科学领域发挥着重要作用。

例如，医学成像、纳米技术和量子计算中使用的许多技术，都源自物理仪器。

物理学关注从最小到最大尺度的宇宙研究，揭开宇宙的复杂性，发现它的存在方式和运作方式。并对我们的社会产生巨大影响。

今天，我们就来认识一下这个在留学生重很热门的理科类专业吧～

一、物理学专业

物理学（Physics）属物理学类专业，毕业后通常授予理学学位。

它主要研究物质运动规律和物质基本结构，是关于大自然规律的理论知识，着重探索分析大自然所发生的现象，以了解其形成原因及过程，例如：闪电、雨水的形成原因及过程，宇宙行星的运转规律、生活中电路短路断路的原因。

物理学专业大至可分为“纯物理学”和“多学科物理学”两大研究方向。国外很多高校到了大二都会进行细分研究方向的划分，同学可以自由选择感兴趣的方向进行专项深入学习。

纯物理学01

纯物理学又可细分为经典力学、热力学和统计力学、电磁学、相对论、量子力学五个分支：

1）经典力学

经典力学又称牛顿力学，是物理学的一个重要分支，主要研究物体运动及其产生的原因，也是物理学中最早的一个分支，涉及天体力学、生物力学、计算力学和热力学等领域的研究。

2）热力学和统计力学

包括热力学相关的理论和实验研究。在物理学本科的专业课程中，一般会先学习热力学，再学习统计力学。因为统计力学更高阶，难度也会更大。

热力学和统计力学主要研究热运动的规律，以及热运动对物质宏观性质的影响。

不过，热力学更偏向于研究系统的宏观性质如温度，体积，压强等；而统计力学更强调如何由微观定律如经典力学和量子力学，然后用统计的方法导出宏观性质。

3）电磁学

研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学等等。

4）相对论

相对论是关于时空和引力的理论，由爱因斯坦创立。现在相对论已经成为物理学的主要理论基础之一。

依其研究对象的不同，可分为狭义相对论和广义相对论两个分支：

• 狭义相对论：研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律；

• 广义相对论：研究在大质量物体附近，物体在强引力场下的动力学行为。

5）量子力学

量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要聚焦原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。

学科物理学02

学科物理学指的则是，将物理学与其他学科领域相结合的交叉学科。

学科物理学则分为化学物理学、地球物理学、经济物理学、大气物理学、生物物理学、医学物理学、天文物理学七个分支：

1）化学物理学

化学物理学是研究化学领域中物理学问题的科学，是化学和物理学交叉产生的边缘学科，也被称作理论化学。

化学物理的研究偏重数学、物理方面，主要以理论物理学中的量子力学、分析力学、统计力学、原子分子物理学为研究工具，来研究化学反应过程、物质结构中的本质问题。

2）地球物理学

地球物理学主要研究地理学、地质学相关知识，研究地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘察等。

它是一门通过定量的物理方法，如地震弹性波、重力、地磁、地电、地热和放射能等方法等研究地球以及寻找地球内部矿藏资源的综合性学科。

3）经济物理学

经济物理学指的是，将物理学的相关理论、方法、技术以及模型，比如常见的有统计物理学、量子力学、流体力学等，运用在经济学领域中；研究和分析金融现象，揭示其规律和问题，预测它的发展趋势、规避风险。

4）大气物理学

研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律。

5）生物物理学

生物物理学是应用物理学的概念和方法，来研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性。

6）医学物理学

医学物理学是运用物理学的理论、方法和技术，研究有生命的对象，并以在医学领域方面的实际应用和理论研究为目的。

7）天文物理学

利用物理学的技术、方法和理论来研究天体的形态、结构、物理条件、化学组成和演化规律的学科。

二、就业方向

物理学专业毕业后可以选择在高校、科研机构、政府部门等从事教学研究及相关科研管理工作。

教师01

对于物理学专业毕业生来说，最对口的就业方向之一便是在高校或者研究机构的从事有关物理的科研和教学等工作，但是通常会要求学生持有硕士/博士以上的学历。

此外，也可以选择进入初高中进行物理学科的教学工作，这一类教师工作的学历要求较高校教师来说相对低一些。

科研人员02

在相关科研机构从事物理学研究工作，将物理学相关的理论以及实验成果，应用到现实生活的生产和应用中，推动社会科学的发展。

科技公司研发岗03

也可以在一些科技公司中从事研发和生产工作，如在半导体、光电子、新能源等领域，从事产品研发、技术改进等方面的工作。

三、推荐留学国

那么，如果想要出国学习物理学专业，都有哪些国家以及学校推荐呢？一起来看看吧～

美国01

很多人都认为，理工科的“终点”应该在美国。

的确，美国在物理学领域中拥有最为先进的学术研究水平，并且教育体系完善，师资力量和教学资源也非常优良，是很多理工科留学生的首选目的地。

根据 2023 U.S.News 物理学排名，美国最好的物理学专业院校 Top20 如下：

图源：U.S.News

老师以排名最靠前的麻省理工学院和斯坦福大学的物理学本科专业作为例子，为大家介绍一下～

1）麻省理工学院

项目名称：物理学（Physics） 项目链接： https://physics.mit.edu/academic-programs/undergrads/

麻省理工学院的物理系提供两类课程方向，每个方向都授予物理学理学学士学位：

灵活（Flexible）的课程组合：提供一系列严格的基础物理主题课程，以及其他学科的第二专业课程学习。学生必须完成一组由三门相关科目组成的课程。

图源：麻省理工学院

焦点（Focus）课程：需要学习更多特定的必修课程，包括两个学期的实验物理学，并撰写研究论文。

图源：麻省理工学院

2）斯坦福大学

项目名称：物理学（Physics） 项目链接： https://physics.stanford.edu/undergraduate/physics-major

斯坦福大学的物理学本科专业，旨在为学生打下经典和现代物理学知识的坚实基础。

该计划项目的目标是培养学生对于定量解决问题的技能、构思实验以及分析和解释数据的能力，为毕业后进入定量和分析思维的领域的职业做好准备，包括政府或私营部门的物理、工程、教学、医学、法律、科学写作和科学政策。

核心课程包括有：力学、流体和热；电、磁、光；现代物理学、量子与热物理等等。

图源：斯坦福大学

德国02

德国的物理学研究水平和教育水平一直处于世界领先位置，同时也是留学生们的热门专业选择。

在德国的高校学习物理学专业，学生将接触到先进的实验设备和研究资源，打下扎实的物理学知识和研究能力基础。

但德国的物理学专业因其课程要求的严格，同时也被称为是“最难毕业专业”之一！

下面，老师为大家推荐两所德国的物理学专业院校～

1）慕尼黑大学

项目名称：物理学（Physics） 项目链接： https://www.physik.lmu.de/de/studium/

作为德语区最大的物理系之一，慕尼黑大学物理学院在现代物理的几乎所有领域提供一系列出色的研究和教学。

该校的物理学院在国际大学排名中表现出色，特别是在实验物理和理论物理方面，慕尼黑大学能提供最高水平和“最先进”研究领域的研究型课程。

作为该专业的学生，第 1-4 学期为基础学习阶段，包括实验物理、理论物理、数学、实习和资格认证等领域的必修课程。

到了第 5-6 学期为深入学习阶段，此时学生可以自由选择研究方向，并从广泛的必修和选修课中选择合适自己的模块进行学习。

图源：慕尼黑大学

2）慕尼黑理工大学

项目名称：物理学（Physics） 项目链接： https://www.tum.de/studium/studienangebot/detail/physik-bachelor-of-science-bsc

慕尼黑理工大学的物理学理学学士学位课程提供广泛的物理学普通教育，学生需要从以下几个方向中选择一个作为主要研究领域：

• 核、粒子和天体物理学（KTA）

• 凝聚态物理学（KM）

• 生物物理学（BIO）

• 应用和工程物理学（AEP）

毕业后，学生将熟悉掌握物理学核心领域的基础知识，包括力学、电论、光学、热力学、原子和分子物理学以及理论物理学的子领域（力学、电动力学和量子力学）。

图源：慕尼黑理工大学

英国03

物理学这一门学科在英国有着悠久的发展历史，从以前到现在出现了一批又一批世界著名的物理学家，例如牛顿、法拉第、瓦特和霍金等。

英国开设物理学专业的院校众多，学生的可选择范围广泛，并且实习机会也非常多。

下面，老师为大家介绍两所优质的物理学专业院校，有意向前往英国学习物理学的同学可作为参考～

1）牛津大学

项目名称：物理学（Physics）

项目链接： https://www.ox.ac.uk/admissions/undergraduate/courses/course-listing/physics

牛津大学拥有英国最大之一的大学物理系，在六个子系中均有着出色且非常多样化的研究项目：

• 天体物理学

• 大气、海洋和行星物理学

• 原子和激光物理

• 凝聚态物理（包括生物物理学）

• 粒子物理学

• 理论物理学

牛津大学的物理学重点强调光学和相对论等基本概念，本科阶段共设有两个物理学学位课程：物理学本硕连读项目（MPhys）和文学学士项目（BA）。

该系配备了最先进的讲座设施和教学实验室，让学生能够直接、定期接触积极参与研究的物理学家，并提供与该领域专家探索科学思想的机会。

图源：牛津大学

2）伦敦帝国理工学院

项目名称：物理学（Physics）

项目链接： https://www.imperial.ac.uk/study/courses/undergraduate/physics-bsc/

帝国理工学院的物理学专业课程，通过对一系列模块、实验室工作和项目，加深学生对力学、相对论和量子物理学等主题的了解。

到了课程第三年，学生将开始专注于一系列可选模块，并使用数学和计算工具来解决明确定义的问题，旨在让学生能够掌握基本技能，例如使用设备、进行实验、解释数据和展示结果。

核心课程包括有：实验物理以及矢量场、电和磁、力学与相对论、振荡和波、测量统计等。

图源：伦敦帝国理工学院

四、申请要求

那么，申请物理学专业通常都需要达到哪些要求呢？我们接着来看看（本科为例）～

学术背景01

申请国外的物理学本科专业， 通常需要持有高中文凭或其他同等学习。有些学校也接受高考成绩直申，也接受预科成绩，具体要求可以至学校官网查看。

同时，多数院校对于高中阶段修读科目及成绩有明确要求，通常需要有物理和数学课程背景。

申请美国的本科院校，一般需要提供 SAT 成绩或 ACT 成绩，具体分数需要至学校官网查看；

而英国的学校则都有 A- level 成绩或 IB 课程成绩要求，如果你要申请排名靠前的院校，A- level 成绩一般需要达到 AAB 或更高，具体信息需要参考学校官网；

例如，伦敦帝国理工学院就要求申请者的 A-levels 至少达到 A*AA （学习三门 A-level 的申请者），其中数学需达到 A*，物理学需达到 A*/A。

图源：伦敦帝国理工学院

语言成绩02

对于母语不是英语的国际申请者，通常需要提供英语语言能力证明。如果你想要申请排名靠前点的学校，雅思一般需达到 6.5 或以上，托福则一般需要达到 80 或以上。

其他要求03

根据学校不同，申请要求会有所差异，大家一定要前往学校官网仔细查看项目入学要求和申请指南，也可以联系学校招生办公室确认申请细则。

好啦，以上就是关于物理学专业的相关干货内容！如果同学们还有其他疑问，也可以在评论区留言或是私信我们哦～