物理学专业要学什么?
下面主要介绍普林斯顿大学的物理学专业,以具体例子来解释学习的内容和课程难度等(因为普林斯顿的专业设置和其他学校不太一样,所以直接以他为例)。 首先,在大一的时候,会学一些比较基础的课程,比如:数学分析、线性代数、微积分、量子力学等等;大二的时候会学电动力学、热力学与统计物理、现代测量等比较难的专业课程。这里注意一下,美国大学的课程都是学分制,只要完成相应的学分就可以毕业,不会像国内这样按部就班地学习,可以根据自己的兴趣爱好选择先学哪些后学哪些。
在专业领域上,Princeton的物理系大致设置了五个方向:原子分子物理、光学、凝聚态物理、量子信息科学以及天体物理。以量子信息学科为例,这个专业下还设置了一个小方向:Quantum Control and Optimization,主要研究量子计算及量子信息处理中的优化控制问题。
虽然物理学专业下设置的五个方向大体相同,但实际上每一个方向的研究内容差距非常大。以光学科为例,光科不仅包含光子学和量子光学,还包括了激光技术、光纤通讯等等。也就是说,选择了这个方向还要再细分下去。 除了五个大的方向以外,还有两个特殊的专业:Theory Track 和 Experiment Track. 前者主要是做理论研究的,需要具备一定的数学和能力去分析和理解前沿课题。后者则是需要具备实验的技能去做相应的设计和分析。一般来说,中国留学生会选择做实验,因为在申请的时候需要有相关的科研经历支持,而做实验也会让留学生更快融入当地的生活,结识志同道合的朋友。