应用物理

应用物理学科

应用物理主要培养掌握物理学基本理论与方法，具有良好的数学基础和基本实验技能，掌握电子技术、计算机技术、光纤通信技术、生物医学物理等方面的应用基础知识、基本实验方法和技术，能在物理学、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、管理等工作的高级专门人才。

简介

当今人类应用的是牛顿物理，牛顿引力，麦克斯韦电磁，原子核物理，固体物理。本世纪物理学的一个方向是应用量子物理，广义相对论，规范场论和凝聚态物理。牛顿引力使宇宙飞船发送升空，广义相对论的应用，想必能使虫洞和时空隧道得以实现，使人类遨游整个宇宙。应用量子物理实现量子隐形传输和制造出量子计算机。原子核物理的应用使人类看到了原子弹，氢弹的巨大威力，释放的是核子间强力。规范场论的研究深入原子内部，包含夸克轻子混合态。而核子间强力只是夸克间强力的剩余，规范场论得以应用，会得到更强的能量。

应用物理学指的是针对实际用途而进行的物理研究。应用物理学的课程规划通常会选修一些应用学科的课程，像地质学或电机工程学。应用物理学与工程学不同，应用物理学不会特别地设计某种元件或机器，而是用物理学或从事物理研究来发展某种新科技或解析某问题。

工程学用到很多物理的理论。例如，力学的一门分支，静力学的理论是建造桥梁与其它建筑物必须的基础理论。设计一个世界一流的音乐厅，必须先学会声学。设计与制造更优良的光学元件必须先熟读光学。经过考虑种种物理因素而设计出来的飞行模拟器、电子游戏、电影等等，会显得更加维妙维肖、栩栩如生。

物理学使用的一些探本溯源，格物致知的方法也可以使用于跨学科领域；物理学或多或少地影响了很多重要学术领域。例如，经济物理学（Econophysics）应用很多物理学里的理论与方法来解析经济学问题；这些问题时常会涉及不确定性或混沌。

定义

本专业培养适应经济建设和社会发展需要，德智体美全面发展的专门人才。掌握物理学的基本理论与方法，有较强实验能力和计算机应用能力，能在物理学及相关科学技术领域从事科研、科技开发和教学的高级专门人才。本专业除要求学生系统学习物理学基本知识以外，特别强调物理学与电子信息和计算机技术的结合，体现该校的电子信息特色，培养具有宽厚理论知识，扎实实验技能，并能在电子信息领域某一方向具有较强应用能力的高级专门人才。

本专业学生主要学习物理学的基本理论与方法，具备较好的数学基础，进行系统的实验训练，以及学习一个相关技术（方向）的系统知识，受到应用基础研究、应用研究、技术开发以及工程技术的初步训练，具有良好的科学素养，适应高新技术发展的需要，具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。

主要课程

本专业的主要课程有：公共基础：高等数学，线性代数，概率与统计，微分方程，复变函数与数学物理方法，计算机基础，C语言，英语，普通物理学及实验（力学，电磁学，热学，光学，原子物理学），分析力学，电动力学，热力学与统计物理，量子力学，近代物理实验，电路与电子学，固体物理学，材料物理学等。以及按下面两个专业方向（由学生任选其一）设置的专业课程：光电子信息技术方向：激光原理，光电子学，传感器技术，光电子信号检测技术，红外技术，信息光学等（本方向课程均有相关的实验）；计算物理方向：计算方法，数学建模，程序设计，计算机图形学，计算物理学，非线性物理学等（本方向课程均需学习使用计算机）。

报考条件

有下列疾病或生理缺陷者不能报考：色盲者；不能准确识别红、黄、绿、蓝、紫各种颜色的导线、字母、数码、几何图形、信号灯者；一眼失明另一眼矫正到4.8，近视度数一般无限制。

培养要求

本专业学生主要学习物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，受到应用基础研究、应用研究和技术开发以及工程技术的初步训练，具有良好的科学素养，适应高新技术发展的需要，具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1：掌握系统的数学、计算机等方面的基本原理、基本知识；

2：掌握较坚实的物理学基础理论、较广泛的应用物理知识、基本实验方法和技能；具备运用物理学中某一专门方向的知识和技能进行技术开发、应用研究、教学和相应管理工作的能力；

3：了解相近专业以及应用领域的一般原理和知识；

4：了解中国科学技术、知识产权等方面的方针、政策和法规；

5：了解应用物理的理论前沿、应用前景和最新发展动态以及相关高新技术产业的发展状况；

6：掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取最新参考文献的基本方法；

7：具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳，整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

综合介绍

应用物理学，顾名思义，就是以应用为目的的物理学专业。以物理学的基本规律、实验方法及最新成就为基础，来研究物理学应用。应用物理学是高新技术发展的基础，是多种技术学科的支柱。其目的是便于将理论物理研究的成果尽快转化为现实的生产力，并反过来推动理论物理的进步。

应用物理学虽然是以古老的物理学作为基础建立的，但它属于比较年轻的专业，特别是近些年的发展十分迅速。华裔诺贝尔物理奖得主杨振宁教授认为，当前和以后的几十年内物理学的重心在于应用物理学。应用物理学和理论物理学一个很大的不同点，就是两者的研究方法不同。

理论物理学更多地依赖于数学和物理，主要是通过思考和推导来获得进步。而应用物理学涉及到的是一些非常具体的问题，一般都是采取实验的方法来进行研究。和理论物理学一样，应用物理学的范围涉及到物理的方方面面。应用物理学发展比较快的主要是一些新兴的技术性行业，例如电子科学、计算机科学等。这样的行业也是物理学理论转化为应用要求最急切的，比如能够将物理电磁学方面的理论，转化在电子和计算机方面的话，将会为这些行业的发展提供非常强大的动力支持。现在以及未来的社会中，必将要求理论研究的结果能更快、更直接地转化为现实生产力。

能够将理论转化为实际应用的专业人才逐渐走俏。但就其专业特点来说，应用物理学需要使用到的研究方法主要是实验，所以对于学生的实验能力要求比较高，这不仅是对动手能力的要求，同时也要求有一种严谨的科学研究态度。对于物理学有浓厚兴趣，有一贯严谨的学习态度，具有较强地动手和实验能力的学生，可以在本专业的学习中取得很好的成绩。对于热爱物理学，但又不适合或是不愿意做纯理论研究的学生，对于喜欢自己的工作和科研成果可以实实在在地被应用的学生，本专业是一个非常理想的选择。

本专业发展迅速，成为物理学科中最为实用和热门的专业。中国国内高等院校纷纷开设自己的应用物理学专业。这为广大的学生提供了很好的机会。但一些院校的应用物理学系，有其名而无其实，对应用方面的重视远远不够。如果是一心想向应用方向发展的考生，最好还是仔细选择一个有较丰富经验的学校。本专业有较强的社会适应性，毕业生既具有从事基础科学研究的基础知识，也具有在应用物理技术、电子信息技术等领域从事高科技开发的实际业务能力，适合在工业、交通、邮电、金融；商业等行业从事科技开发、生产和管理工作。本专业要有所特有的专业素养，使他们具有持久的专业发展后劲和较强的开拓能力，因而深受社会各界的欢迎。

教育状况

随着19世纪末，20世纪初物理学的进步，以及核技术的崛起，应用物理专业逐渐作为一个单独的学科从物理专业中细分出来，应用物理专业更强调物理学在国民工业当中的应用，物理专业则侧重于理论的研究。我国有的高校的物理系则是既包含物理学专业，也包含了应用物理专业。中国大部分高校都设有应用物理专业，并且也有比较长久的历史。1926年，清华大学物理系成立。许多著名物理学家如叶企孙、吴有训、任之恭、周培源等教授都曾在物理系任教。

清华物理系培养出了不少著名科学家，如王淦昌、钱伟长、周光召等是其中的优秀代表。诺贝尔物理学奖获得者：李政道、杨振宁博士都曾在清华物理系学习过。解放以来，应用物理专业作为物理系的一个专业方向，在各大高校逐渐设立，几乎所有的高等学府都建立了物理学系，其中据不完全统计，设有应用物理专业的院校共有170余所。

解放以后，我国曾进行了大规模院系调整，很多原工科院校的物理系合并调整，有的工科院校干脆就不再设物理学专业，只留下部分物理教学人员。另一方面，根据国务院的指示，为培养理工结合的新型人才，开创和发展我国的原子能科学技术，在部分学校成立了工程物理系。当时的工程物理系或者应用物理系基本上相当于现在的核工程与核技术专业。仍旧能够看到这一遗留现象，很多应用物理专业的主要研究领域仍旧是核专业。

中国很多高校提出建设一流的综合性大学，在这种背景之下，很多高校恢复了物理系或者应用物理系。我国大多数高等院校都设有应用物理系，或者在物理系内设应用物理专业，一大批理工结合的人才从应用物理专业涌现出来，在应用物理专业又大力加强了电子技术和计算机技术方面的基础研究。如我国的北京大学物理系、中科大的应用物理专业、上海交通大学应用物理系、西安交通大学的理学院应用物理专业、北京科技大学（原北京钢铁学院）应用物理专业、中科院物理所等等。国际上最著名的学府如美国麻省理工学院、美国宾夕法尼亚大学、英国剑桥大学、日本的东京大学等都设有应用物理专业（AppliedPhysics），主要研究的课题包括核技术、宇航技术、固体物理、凝聚态物理、声、光、电学的基础开发和应用等。

应用物理学专业排名2013-2014年中国大学本科教育分专业排名如下：

就业状况

应用物理学专业的毕业生主要在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术开发和相关的管理工作。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，应用仪器的研制如医学仪器、生物仪器、科研仪器等。应用物理专业的就业范围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。

应用物理学专业的学生如具有扎实的物理理论的功底和应用方面的经验，能够在很多工程技术领域成为专家。中国每年培养本科应用物理专业人才约12000人。和该专业存在交叉的专业包括物理专业，工程物理专业，半导体和材料专业等。人才需求方面，中国对应用物理专业的人才需求仍旧是供不应求。应用物理学专业的人才也存在一些问题，该专业的人才虽然就业面比较广，但是往往竞争力不够强，例如虽然他们可能也对半导体材料有一些研究，但是研究的深度比起半导体专业的人才又有一些差距。因此，往往在竞争最好公司的研发部门中，处于下风。也正因如此，人们认为学习应用物理，找到的工作环境一般不会太好，不过这在一定程度上有些夸大其实。有很多IT产业的公司如IBM、朗讯等，对应用物理行业的人才仍旧独有垂青。

改革开放以来，中国东部沿海地区的经济中的某些行业，正在逐渐从劳动密集型向技术密集型和资金密集型发展，他们对基础技术的需求越来越大，这些技术虽然大部分从国外进口，但是掌握这些技术，操作这些技术载体的仪器，仍旧需要大量的应用物理专业的人才。这些技术密集型的企业大多集中于中国的东部沿海地区，随着新一轮的技术革命，将促进应用物理专业的研究继续向纵深方向发展。

很多应用物理研究的课题仍旧是基础性的，往往需要大量的政府的政策性投入，难以实现产业化，这对于打算毕业后从事应用物理研究的人员来说，是应该做好思想准备的。但是，随着科学发展速度的增快，很多应用物理行业研究出的前沿技术很快便得到了应用，例如中微子通信，就是热门课题之一。随着学科交叉与学科细分现象的日益明显，知识的更新程度非常快。像应用物理这样基础性专业的人才，由于其可塑性强，基础知识扎实，反而越来越能得到各个行业的重视。

作为一门基础学科的应用科学，中国在应用物理学研究领域内取得了很大的发展，在很多领域内对其它学科也起到很好的促进作用，其中包括信息科学、材料科学、生命科学、能源与环境科学等。单晶硅技术的研究，为中国硬件产业的赶超提供了很好的支持。物理学研究材料的手段，如材料的电磁性能，光性能等，成为材料研究的基础。这些使得应用物理专业的人才在从事具体的科研工作时得心应手。

大部分应用物理专业的人才主要集中于以上所述高新技术开发部门，而作为物理的基础教育领域，则少有人问津，中国实际上急需一批应用物理专业的人才从事中国基础物理教育事业。那些有报负的应用物理专业学生，也应该敢于投身于基础教育领域，充分发挥自身的特长。很多学科脱胎于物理技术的应用，又反过来为应用物理的研究创造了更好的条件，计算机技术正在逐渐渗入应用物理领域，计算机模拟物理实验，节省了大量的人力物力，这将为应用物理在新世纪迅速发展插翅添翼。因此，应用物理专业的人才应该发挥自身的优势，并且有意识地培养自己多学科的学术素质，这将为自己的事业铺上一条康庄大道。应用物理专业的学生应该注意发挥自身理工结合的特点。

在个人动手能力方面进行培养，通过大量的物理学实验，增强自己基础理论的理解。另一方面，学生应该注重学习计算机知识，能够熟练的将计算机应用于工作当中，这样，才能更加发挥应用物理专业人才的优势，在各个领域内生根。毕业后从事需要坚实的物理理论基础和动手能力的工作，扎实的理论知识以及应用能力，是很多企业任何时候都需要的人才：技术工程师—企业的工程技术工程师；教师—从事应用物理相关教育的教师；发明家——应用物理专业是最富产发明家的地方。

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