美国物理专业解析-新东方前途出国

美国大学物理专业的开设比较简单，基本上都是开设在学校文理学院下（School of Arts and Sciences），会开设单独的物理系（Department of physics），由于天文学也是物理学的一部分，和天文学开设在一起，称为物理和天文学系（Department of Physics and Astronomy）。

美国物理专业开设情况

美国大学物理专业的开设比较简单，基本上都是开设在学校文理学院下（ School of Arts and Sciences ），会开设单独的物理系（ Department of physics ），由于天文学也是物理学的一部分，和天文学开设在一起，称为物理和天文学系（ Department of Physics and Astronomy ）。

该专业以 PhD 学位为主，专业排名前 70 的学校中，而开设 Master 学位的只有 40 所左右。侧面反映出物理学的重心在于培养独立研究的人才。

物理专业分支

1 、根据研究的物质运动形态和具体研究对象划分

（ 1 ）力学（ Mechanics ）：研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律；

（ 2 ）热学（ Thermodynamics ）：研究物质热运动的统计规律及其宏观表现；

（ 3 ）电磁学（ Electromagnetics ）：研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律；

（ 4 ）光学（ Optics ）：研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用的基础学科；

（ 5 ）原子物理学（ AtomicPhysics ）：研究原子的组成、排布及其运动、转化规律的科学。

2 、根据研究方法的侧重点划分

（ 1 ）理论物理学（计算物理学 ComputationalPhysics ）：通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过 “ 物理理论 ” 来条理化、解释、预言物理现象。丰富的想象力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度，这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质。

（ 2 ）实验物理学（技术物理学 TechnicalPhysics ）：物理学是实验科学，凡物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的。因此物理学绝不能脱离物理实验结果的验证，实验是物理学的基础。实验是有目的地去尝试，是对自然的积极探索。科学家提出某些假设和预见，为对其进行证明，筹划适当的手段和方法，根据由此产生的现象来判断假设和预见的真伪。因此科学实验的重要性是不言而喻的，其中物理实验自然也雄居要位。

3 、物理学分支细化所衍生的现代新兴学科

（ 1 ）原子、分子、光波物理学：原子物理学 AtomicPhysics 专门研究原子的结构和性质，即环绕着原子核、束缚于原子内部的电子的排列，这排列所产生的现象与效应，以及促使这排列改变的过程。分子物理学 MolecularPhysics 专注于研究分子的物理性质以及将原子结合为分子的化学键性质，它和原子物理学紧密相关。光波物理学 OpticalPhysics 研究电磁辐射的生成与性质、电磁辐射与物质之间的微观相互作用，特别是其控制与操纵。

（ 2 ）粒子物理学（ ParticlePhysics ）：粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间的相互作用的物理学的分支。由于许多基本粒子在大自然一般条件下不存在，或不单独出现，物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能产生和研究它们，因此粒子物理学也被称为高能物理学 High-EnergyPhysics 。

（ 3 ）原子核物理学（ NuclearPhysics ）：简称核物理学或核子物理学，是研究原子核性质、结构和变化规律的物理学分支。研究各类次原子粒子与它们之间的关系、分类 ; 分析原子核的性质和结构 ; 研究原子核的获得射线束并将其用于探测、分析的技术，以及研究同核能、核技术应用有关的物理问题。

（ 4 ）固体物理学（ Solid-statePhysics ）：是凝聚态物理学中最大的分支。它研究的对象是固体，特别是原子排列具有周期性结构的晶体。固体物理学的基本任务是从微观上解释固体材料的宏观物理性质，主要理论基础是非相对论性的量子力学。

（ 5 ）凝聚态物理学（ CondensedMatter Physics ）：凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。凝聚态物理学是一门以物质的宏观物理性质作为主要研究对象的学科。所谓 “ 凝聚态 ” 是指由大量粒子（原子、分子、离子、电子）组成，并且粒子间有很强的相互作用的系统。它是研究由大量微观粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚态物质的微观结构、粒子间的相互作用、运动规律及其物质性质与应用的科学。自然界中存在着各种各样的凝聚态物质，它们深刻地影响着人们日常生活的方方面面。在最常见的三种物质形态 —— 气态、固态和液态中，后两者就属于凝聚态。低温下的超流态，超导态，超固态，玻色 - 爱因斯坦凝聚态，磁介质中的铁磁态，反铁磁态等，也都是凝聚态。

（ 6 ）激光物理学（ LaserPhysics ）：激光发生的原因、物理机制及与其它物质间相互作用的物理学分支。在全息照相、激光核聚变、材料加工、医疗、军事等领域应用极为广泛。激光技术是新技术革命中最活跃的领域之一，现在研究激光用在医院，军事上。

（ 7 ）等离子体物理学（ PlasmaPhysics ）：是研究等离子体的形成、性质和运动规律的物理学分支学科。等离子体是宇宙中物质存在的主要形式，太阳及其他恒星、脉冲星、许多星际物质、地球电离层、极光、电离气体等都是等离子体。

（ 8 ）地球物理学（ Geophysics ）：是地球科学的主要学科，是通过定量的物理方法和物理学原理，特别是通过地震反应、折射、重力、地磁、电、电磁和放射能的方法，研究地球及地球形成和动力的学科，研究范围包括地球的水圈和大气层。地球物理学研究广泛系列的地质现象，包括地球内部的温度分布 ; 地磁场的起源、架构和变化 ; 大陆地壳大尺度的特征，诸如断裂、大陆缝合线和大洋中脊。现代地球物理学研究延伸到地球大气层外部的现象（例如，电离层电机效应〔 IonosphericDynamo 〕、极光放电〔 AuroralElectrojets 〕和磁层顶电流系统〔 Magnetopause Current System 〕），甚至延伸到其他行星及其卫星的物理性质。

（ 9 ）大气物理学（ AtmosphericPhysics ）：是研究大气的物理属性、物理现象、物理过程及其演变规律的学科。是大气科学的一个分支。它主要研究大气中的声象、光象、电象、辐射过程、云和降水物理、近地面层大气物理、平流层和中层大气物理，既是大气科学的基础理论部分，又是环境科学的一个部分。

（ 10 ）海洋物理学（ OceanographicPhysics ）：是以物理学的理论、技术和方法，研究海洋中的物理现象及其变化规律，并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。它是海洋科学的一个重要分支，与大气科学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学有密切的关系，在海洋运输、资源开发、环境保护、军事活动、海岸设施和海底工程等方面有重要的应用。

（ 11 ）天体物理学（天文学 Astronomy ）：是研究宇宙的物理学，这包括星体的物理性质 ( 光度，密度，温度，化学成分等等 ) 和星体与星体彼此之间的相互作用。应用物理理论与方法，天文物理学探讨恒星结构、恒星演化、太阳系的起源和许多跟宇宙学相关的问题。由于天文物理学是一门很广泛的学问，天文物理学家通常需要应用很多不同的学术领域，像经典力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等等。

（ 12 ）生物物理学（ Biophysics ）：是运用物理学的理论、概念、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。生物物理学是物理学与生物学相结合的一门边缘学科，是生命科学的重要分支学科和领域之一。生物物理学是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的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。

申请要求

1 、硕士申请

（ 1 ）硬件：对于申请前五十的学生，我们依然建议学生的硬件成绩达到： GPA ： 3.5+ ， TOEFL ： 100+ ， GRE ： 320+3; 而对于前一百的学生，我们建议学生最低需要达到： GPA ： 3.0+ ， TOEFL ： 85+ ， GRE ： 315+3 。

（ 2 ）软件：对于硕士申请，我们可以通过科研、实习、竞赛、志愿者活动、交流等丰富自己的背景。

2 、博士申请

每一年，美国的物理博士申请的竞争都相当剧烈，除了要有优秀的 GPA 成绩和语言成绩，还要有能吸引各大教授的科研背景，一般来说，需要 1-2 年的准备时间，且需要到目标大学的网站上仔细了解招生的入学条件，并准备好相应的材料再通过一定的方式提交申请。

（ 1 ）硬件要求：

美国物理专业对一些国内大学的学生更为青睐，专业前 50 的学校通常要求： GPA 起码要 3.3 （ B+ ）； GRE V+Q>315 ，部分学校的物理系要求 Physical Sub 成绩，对于 GRE 学校更加注重 Percentage 而不单是分数； IBT>84 。

（ 2 ）软性要求：

研究经历可以说是申请 PhD 必需的，也是对申请者来说最加分的一项。好的 GT 成绩 + 专业论文 + 计算机技术 + 结合了专业知识的 PS 与有针对性的推荐信等文书 = 更具有竞争力的申请背景 = 在理论物理方面更有竞争力的背景。

申请建议 从物理专业的发展来看，形式还是十分乐观的。毕竟物理学是一门基础学科，它的地位还是十分重要的。而很多美国大学的研究生院对于物理专业人才还是较为短缺的，相对比较容易获得奖学金。对于学习理论物理的优秀学生，如果数理基础十分好，还可以选修些金融方面的相关课程，毕业后可以去金融机构做数量分析，也是多一种选择。对于学习实验物理的优秀学生，完成学业后，可以继续从事相关领域的科研工作，努力成为一名优秀的专业人才。

如果从专业方向上来说，凝聚态物理，高能物理和光学物理仍然会占据物理专业的主要申请地位。其实，并不是说哪个方向容易申请，容易拿到奖学金就单纯的申请哪个方向，最主要的还是要看自己的背景与哪个方向是最匹配的。

申请的难易程度还是和专业背景相关性有着紧密的联系，即使申请难度较大的方向，如果背景十分匹配，也是有很大希望的，换句话说，如果背景相差较大，即使选择了一个较为容易申请的方向，结果也不一定很有把握。还有就是强烈建议申请物理专业的学生要参加 SUB 考试，虽然多了一项考试，但是如果能取得一个较为理想的 SUB 成绩，会对申请起到很大的帮助。尤其是对于拿奖学金，优秀的 SUB 成绩更加重要。而且，从选校角度上也可以看出物理 SUB 的重要性，举个例子，前 100 的美国大学中，大部分的学校都要求申请者提供 SUB 成绩，即使不是要求，也是强烈建议申请者具有一个 SUB 成绩。

所以，为了更有把握地拿到理想的结果，建议申请者能够参加 SUB 考试，也希望所有申请者都能拿到理想的结果。

就业方向

1 、典型的物理职业

无论你的研究方向是空间，时间，物质还是物理世界中其他许多有趣的元素，都可以在毕业后拥有非常广阔的就业领域。

尽管许多物理毕业生在研究岗位上继续工作，但是也有很多毕业生分布在许多不同的行业，包括教育，汽车和航空航天工业，国防，公共部门，医疗保健，能源，材料，技术，计算机和信息技术等。

（ 1 ）物理科研职位

虽然物理学本科毕业生也有机会进入科研机构，但是如果你想要长期从事研究、想要成为高级研究员，那么你最好可以获得研究生学位。

优秀的、科研前沿的研究人员可以获得物理研究所（ IOP ） “ 特许物理学家 ” （ CPhys ）的称号，并获得荣誉硕士，硕士或博士学位等。

还是非常建议想要从事科研的小伙伴们最起码拥有硕士学位。因为，在研究生阶段的学习可以帮助你非常快速地获得深入的、前沿的知识，帮你做好在特定专业领域内工作的准备。这些专业领域可能是：天体物理学，粒子物理学，生物技术，纳米技术，气象学，凝聚态物理学，量子动力学，应用物理学，等离子体物理学，航天动力学，原子和激光物理学，大气，海洋和行星物理学和气候科学等。

（ 2 ）空间科学与天文学的相关职位

成为宇航员是你多人童年时都曾经有过的梦想，而选择学习物理学的你实现这个梦想的机会更大！与从事科研一样，想要在空间科学与天文学相关行业成功求职也要求你至少拥有硕士学位。

除了公共部门和私营部门的研究机构之外，提供空间和天文学相关岗位的其他组织包括博物馆和天文馆。也可以找到许多专业的天文学家在大学内进行研究和教学，或者从事与学术机构有联系的研究实验室和天文台。

作为一名天文学家，工作本质上是研究宇宙，从全球卫星和航天器收集数据，操作无线电望远镜和光学望远镜。该部门的其他职位工作职责包括调查和研究新材料和新技术，测量现有材料和技术的性能，以及解决航天器在设计阶段的遇到的各种问题。

（ 3 ）医疗行业的相关职位

虽然医疗行业很可能不是你作为物理学毕业生的就业选择，但是医疗行业也需要大量的物理学人才是一个不争的事实。医学物理学与生物医学工程学有重叠，在医疗行业中，物理学家与生物医学工程师常常一起工作，创造，审查和维护医疗技术和设备。因此物理学家经常在放射学，放射肿瘤学和核医学等领域工作，主要工作职责就是测试和确认最新的技术和设备，另外还需要研究、设计和保证最新设备与技术的质量。

你还很可能会在医疗技术公司的科研中心担任研究性的职位。想要胜任这一职位你需要具备加速器物理（ accelerator physics ）知识、辐射探测和材料科学（ radiation detection and materials science ） 知识。

同样的，想要任职于医疗行业，你也需要硕士及以上学位。

（ 4 ）工程类相关职位

工程部门是物理学毕业生的一个好去处，特别是在制作工艺和技术方面。物理毕业生往往肩负着改进和发展产品，以及制造工艺的任务！这类工程部门可能在医药行业、能源行业、可再生能源行业、运输行业、国防行业、太空探索行业和电信行业等。

（ 5 ）能源物理相关职位

无论是可再生能源还是不可再生能源都是物理学的研究领域，并且都能为物理学毕业生提供大量的就业岗位。随着可再生能源与清洁能源的兴起，新兴能源行业需要大量的物理学人才，用于研究太阳能、风能、核能等，并在这方面投入巨资进行研究和开发。同时传统能源行业（煤炭、石油）仍然是人们生活中所需能源的重要来源，在这类行业就业的物理学毕业生的一个工作重心就是利用地球特性与最新技术，以最有效的方式提取化石燃料。

（ 6 ）技术领域的相关职位

技术领域对于物理学专业毕业生的需求持续增长，主要的增长空间来自于对创新的需求。因此，这一行业对于物理学毕业生而言，是挑战更是新机遇。就业于这一领域的你很可能需要和其他专家一起工作，以开发新的想法和产品为主要工作目标。

这一领域需要的物理学人才有比较明显的专业性划分，主要需要的有：机器学习、纳米科学、纳米技术等方向的物理学人才。这类方向有一共同特点就是：年轻且潜力巨大。

技术物理学职业可能在公共或私营部门的研究中心。在飞利浦或西门子等大型科技公司中，毕业生有很多机会，因为这些企业热衷于吸引来自世界各地的创新和有才华的研究人员。

（ 7 ）地球物理和气象的相关职位

想要任职于这一领域必须对地球运作方式的科学解读非常了解。物理学家一般会把目光放在研究自然灾害的预测上，但是选择成为一名气象相关从业者的你需要将重点放在日常天气预测等领域。并且要研究气候变化的长期影响。

2 、其他

除以上方向之外，你也可以用你的数学能力进入金融行业，或者你的技术创新知识进入法律领域的相关领域（如专利法或法医学）。