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美國留學(xué)物理專業(yè)的研究方向
物理學(xué)是最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，每年中國都有大批的申請者申請這個專業(yè)，也是中國學(xué)生最有優(yōu)勢，最容易獲得獎學(xué)金的一個學(xué)科。物理學(xué)主要有以下幾個研究方向：
1.原子物理：研究高溫等離子體微觀過程研究，原子分子團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)、光譜和碰撞過程研究，高電荷態(tài)離子相關(guān)物理，激光與物質(zhì)的相互作用，材料的物理設(shè)計及制備，分子納米物理。
2.生物物理學(xué)：生物物理學(xué)是 20 世紀(jì)中葉以后逐漸形成，由物理學(xué)與生物學(xué)相互結(jié)合而產(chǎn)生的新興邊緣交叉學(xué)科，是當(dāng)代自然科學(xué)發(fā)展最迅速的部門之一。生物物理學(xué)是運用物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法，研究生命物質(zhì)的物理性質(zhì)、生命過程的物理和物理化學(xué)規(guī)律，以及物理因素對生物系統(tǒng)作用機制的科學(xué)。生物物理學(xué)研究的內(nèi)容十分廣泛，一般分為量子生物物理、分子生物物理、細(xì)胞生物物理和復(fù)雜體系的生物物理等幾部分;涉及的問題則幾乎包括生物學(xué)的所有基本問題。近年來生物物理學(xué)的發(fā)展趨勢著重在與更廣泛的學(xué)科領(lǐng)域交叉，如數(shù)學(xué)、信息學(xué)等。本學(xué)科的研究方向主要為：神經(jīng)生物物理，腦功能成像及其應(yīng)用，神經(jīng)信息學(xué)與生物信息論，理論生物物理，計算神經(jīng)科學(xué)。
這個方向是近兩年新興的交叉學(xué)科，申請者不僅來自物理專業(yè)的學(xué)生，還有生物專業(yè)的學(xué)生，因此競爭是非常激烈的，每年的Offer都非常少。
3.凝聚態(tài)物理：凝聚態(tài)物理則是研究凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成粒子(如原子、分子、離子、電子)之間相互作用與運動的規(guī)律并闡明其性能和用途的科學(xué)。它是物理學(xué)中門類繁多、內(nèi)容豐富、發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的一個分支學(xué)科，已成為當(dāng)今物理學(xué)異常活躍的研究領(lǐng)域。這個專業(yè)方向是中國學(xué)生主要申請的專業(yè)方向之一，比較容易獲得獎學(xué)金。北京大學(xué)和南京大學(xué)在這個領(lǐng)域非常強。
4.宇宙學(xué)：將宇宙作為一個整體來研究的科學(xué)分支統(tǒng)稱為宇宙學(xué)。對于宇宙學(xué)家來說，有關(guān)宇宙的構(gòu)造和歷史方面的問題
其實就是有關(guān)萬有引力作用的問題。由于萬有引力能相隔很遠(yuǎn)發(fā)生作用，所以它是對宇宙整體性質(zhì)影響最大的力。我們現(xiàn)有的關(guān)于萬有引力的最好理論仍是愛因斯坦的相對論，因此，大部分宇宙學(xué)都在努力探索如何將愛因斯坦的理論應(yīng)用于整個宇宙。
5.高能物理學(xué)：高能物理學(xué)又稱粒子物理學(xué)或基本粒子物理學(xué)，它是物理學(xué)的一個分支學(xué)科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，和在很高的能量下這些物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，以及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。它是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展的前沿之一。粒子物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)，而又基于實驗和理論密切結(jié)合發(fā)展的。北京大學(xué)在這個領(lǐng)域的研究實力非常強，在粒子物理實驗方面有很強的實力。
6.計算物理學(xué)：計算物理是計算機科學(xué)、計算數(shù)學(xué)與物理之間的新興邊緣學(xué)科，是公認(rèn)的與理論物理、實驗物理并列的物理學(xué)第三大支柱。
7.天體物理和天文學(xué)：天體物理學(xué)就是運用物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等方面的理論和方法研究宇宙中天體的起源、演化和死亡。主要包括天體的形態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理狀態(tài)，化學(xué)成分，相互關(guān)系等。一般可以分為兩個方面：實測天體物理：天體的觀測方法和觀測手段，觀測結(jié)果的處理和分析等;理論天體物理：對觀測結(jié)果進(jìn)行物理解釋，研究天體目標(biāo)的物理、化學(xué)和運動特性。
8.光學(xué)物理：包括量子光學(xué)，非線型光學(xué)，高分辨率光譜學(xué)等方向。這些領(lǐng)域的突破已經(jīng)成為激光和光纖通訊產(chǎn)業(yè)的重要依托。中科大在這個領(lǐng)域的實力非常強，這個方向也是中國物理申請者主要申請的一個方向之一。
9.應(yīng)用物理：應(yīng)用物理專業(yè)突出了物理學(xué)在光通信與光信息科學(xué)、物理電子學(xué)與光電子領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，以納米材料和器件、光電子器件，微電子，物理電子學(xué)以及電子技術(shù)為主。目前，這個方向在很多大學(xué)被合并到EE中去了，有的獨自成為一個系，還有的應(yīng)用物理專業(yè)被并入工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院。這個研究方向?qū)τ陂_發(fā)新一代的微電子材料和器件以及量子器件都起著非常重要的作用。
在美國大學(xué)物理專業(yè)的九大方向中，凝聚態(tài)物理，高能物理和光學(xué)物理是主要的申請方向，也是比較容易獲得獎學(xué)金的專業(yè)方向。通過上面對美國大學(xué)物理專業(yè)的九大方向的解讀，相信對于很多計劃申請美美國大學(xué)物理業(yè)的學(xué)生可以參考上面的信息來提前做好申請美國研究生的準(zhǔn)備和規(guī)劃。
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