物理学专业是一门科学学位,有助于解释世界是如何运行的,宇宙是如何构成的。专业学习物质和能量,接触该领域的古典和现代理论。学生们也会花时间在实验室里完成实验。从亚原子粒子到所有可见的宇宙,物理学相关主题的规模很大,专业有很多东西需要探索和学习。物理专业的学生还应该计划学习物理和其他科学之间的联系,比如天文学、化学和生物学。
如何知道这个专业是否适合你?
物理专业的学生应该对构成宇宙基础的数学复杂性感到好奇,并准备好解决复杂的问题。如果你是一名熟练的数学家,热衷于培养解决问题和批判性思维的能力,那么物理专业可能是适合你的。对其他科学感兴趣的学生可能会喜欢物理,因为它与化学、地震学和海洋学等领域有联系。未来的物理专业学生也可以考虑探索工程和计算机科学的课程。
高中背景要求
1. 代数
- 了解比例、正比例和反比。
- 解线性和简单的非线性方程。
- 设置文字问题。
- 确定因变量和自变量。
- 了解直线的斜率和截距。
- 能够绘制数据点。
- 理解指数和科学记数法。
2. 几何
几何学对于理解大学水平的化学至关重要。你需要了解成键,分子模型和晶体结构。
3. 三角函数
你需要三角的原因和你需要几何的原因是一样的。另外,三角是完成物理的必要条件。
4. 有关微积分的知识
l 微积分也许是高中里最重要的数学科目,为了将来在科学领域的发展。
5. 物理
l物理和化学是不可分割的。如果你的专业是化学,你仍然会选择大学物理。如果你主修物理,你将选化学。
6. 化学
除了让大学化学变得简单一点之外,高中化学还会让你对科学有一个初步的了解。一定要掌握以下概念:
- 能够定义原子、分子、元素和化合物。
- 熟悉元素周期表,知道常见元素的符号。
- 能读懂化学式(如H2O)。
专业
1. 应用物理学
应用物理学的学位项目可能更适合在毕业后进入工业或政府部门,为进一步的专业培训(医学、法律、牙科或商业)做准备,或为其他学科的研究生学习做准备。应用物理课程与传统课程的不同之处在于,一些主要是为研究生学习物理做准备的课程被面向物理应用的课程所取代。
每个学士学位项目包含以下内容:
a)满足一般机构学位要求所需的课程;
B)核心技术课程,旨在给一个强大的数学和物理原理的力学,电学和磁学,热力学和量子理论的背景,控制在分子,原子和核的微观水平的物理现象:
C)技术选修课,使学生能够更深入地探索他们所选择的领域;
D)涉及本科生研究的课程
E)自由选修课,约占总课时的15%,这些课程可能被用来安排额外的技术或非技术课程。
2. 物理
物理科学学士学位的基础是传统的准备学生的研究生学习的物理。
- 每个学士学位课程包含以下内容:
- 符合一般院校学位要求的课程;
- 核心技术课程旨在提供一个强大的背景在数学和物理原理的力学,电学和磁学,热力学,和量子理论,控制在分子,原子和核的微观水平的物理现象;
- 技术选修课,使学生能够更深入地探索他们所选择的领域;
- 涉及本科生研究的课程
- 免费选修课,约占总课时的15%,可以用来安排额外的技术或非技术课程。
物理课程中固有的相当大的灵活性对那些想要制定个人学习计划的学生是有利的。与此同时,这种灵活性也意味着有必要咨询指导老师,这样学生就可以充分利用选修时间,避免在后期学期可能出现的安排困难。学生可以利用他们在物理课程上的自由选择来专攻特定的物理领域,为跨学科的科学领域的职业生涯做准备,组成一个专业前计划,或获得其他技术或非技术学科的背景。
3. 大气科学
大气科学是一门广泛的学科,包括天气预报、气候变化、空气质量、山地天气、海洋天气、厄尔尼诺、臭氧洞、冰期和火星天气等多种主题。它考虑的问题既具有科学挑战性,又对现代社会的福利至关重要。毕业生为广泛的职业选择做好了准备,包括天气预报、天气、气候和环境咨询、电视天气预报、数据科学、研究生院的进一步研究,或各种不同的职业道路。选择该计划的气象学选项的学生有资格获得美国公务员制度委员会给予的专业气象学家评级。
4. 大气物理与动力学
一个专注于科学研究控制大气现象和相关地球和太阳现象的相互作用、运动和行为的过程的项目。包括云和降水物理、太阳辐射传输、主动和被动遥感、大气电学和声学、大气波现象、湍流和边界层、太阳风、地磁暴、耦合、自然等离子体和充电。
大气物理和动力学专业的必修课和选修课在不同的机构中差别很大。这里列出的课程说明了如果你主修这个领域,你可能会经历的话题的广度。
大气科学/化学/气候学/数学/气象学/物理学
5. 化学物理
结合物理化学和原子/分子物理学科,对结构现象进行科学研究的项目。包括异质结构、排列和表面现象、量子理论、数学物理、统计和经典力学、化学动力学和激光物理的教学。化学物理专业的必修课和选修课在不同的机构中有很大的不同。
6. 工程物理学
工程物理培养学生应用物理来解决21世纪的工程挑战,并应用工程来解决21世纪的物理问题。工程物理与其他工程专业学生的根本区别在于,工程物理专业的学生与物理专业的学生学习相同的高级物理主题——特别是,至少四分之二的量子力学和至少四分之一的统计力学。大多数工程专业的学生(除了工程物理专业的学生)只会以研究生的身份学习这些课程(或者根本不学习)。工程物理学位为学生在私营部门或国家实验室从事最前沿的技术工作做准备,或者攻读工程专业的高级学位。工程物理学位也为学生攻读更高的物理学位做准备;其他工程专业的学生则不然。需要有很强科学背景的人的行业认可工程物理专业及其所代表的意义。
7. 物理与天文学
虽然天文学的研究有古老的根源,但它现在是现代科学中发展最快和最令人兴奋的学科之一。天文学是研究宇宙及其内容的学科:行星、恒星、黑洞、星系和类星体。这其中的每一个都是一个迷人的话题。但是,也许现代天文学最伟大的成就是将它们全部集合成一幅丰富而连贯的图画,它描绘了从大爆炸到生物体发展的所有事物的起源和演化。
天文学最近的进步源于新技术,这些新技术产生了威力空前的仪器:装有10米反射镜的望远镜,用于电磁波谱各个部分的轨道卫星观测台,对行星大气和表面进行采样的深空任务,以及用于探测难以捉摸的宇宙中微子和引力波的大型实验室。天文学借鉴和贡献了许多其他学科:主要是物理学,但也有地质学、大气和环境科学、生物学,甚至哲学。
8. 天体物理学
天文学和天体物理系为本科生提供了许多选择,通过跨学科的研究来探索宇宙,强调对探索和发现的智力过程的掌握。在通识教育课程和我们的学术项目中,学生对科学方法的过程有了深刻的理解,从而使他们能够识别尚未解决的问题,分析问题,并自信地从事研究。
天体物理学专业的学生获得了从原子核到宇宙尺度的普遍物理定律的广泛知识,发展了计算方法和统计数据分析的技能,并通过参与教师领导的研究项目获得了实验和观测技术的经验。课程强调物理科学和最先进的研究方法之间的基本关系,以提高学生的研究和分析技能。
9. 计算机科学与物理
结合专业将计算机科学、物理和数学三个学科结合在一起。数学要求是计算机科学和物理的基础。从复杂的物理仪器的实践经验,到数学理论,到最新的计算创新,我们的跨学科方法将准备学生在当今快速变化的世界的无数挑战。
职业方向
1. 研究科学家
平均基本工资:83,490美元/年
相关职称:物理学家,研究助理,研究员,研究助理,研究分析师
描述:研究科学家承担广泛的任务,可能包括进行实验,记录他们的发现,管理员工,阅读同行研究,提交研究论文和更多。无论是私营部门还是公共部门,都有在公司、大学和政府机构招聘研究科学家的机会。
2. 教授
平均基本工资:114,134美元/年
相关职称:兼职教授、副教授、助理教授、研究生助理
那些对学术界感兴趣的人可以考虑成为一名教授。除了给学生讲课,许多教授还进行自己的研究,撰写研究论文,提交给同行评议的期刊,参加会议等等。
3.物理老师
平均基本工资:57321美元/年
相关职务:科学教师、教师、助教、助教
如果你想指导学生,但又不喜欢从事研究工作,那么高中物理老师可能是你的最佳选择。虽然教育并不是收入最高的领域,但由于专业背景,物理教师的收入往往高于其他人。更重要的是,许多教育专业人士发现这是一个非常有益的职业。
4. 数据科学家
平均基本工资:$117,345/年
相关职称:数据分析师、数据工程师、业务分析师、机器学习工程师
由于高的工作满意度、高工资和大量的空缺职位,Glassdoor最近将数据科学家评为美国第4个最佳工作。数据科学家的任务是分析、解释并从大量数据中获得可操作的见解,这对于具有很强量化背景的物理专业学生来说是一份完美的工作。
5. 实验室管理人员
平均基本工资:57321美元/年
相关职称:实验室技术员、实验室助理、实验室主管
实验室经理负责实验室环境的生产效率和安全。在日常工作中,实验室经理可能会协调时间安排,管理预算,沟通和维护安全标准,管理库存,分配任务等等。
6. 医学物理学家
平均基本工资:129,183美元/年
相关职称:物理学家、健康物理学家、放射治疗师
医学物理学家将他们在放射学/放射学和人体方面的知识结合起来,以研究和开发治疗方法,咨询和教育医疗专业人员,并监督放射学/放射学的实施和操作。
7. 天文学家
平均基本工资:$117,220/年
相关头衔:物理学家,天体物理学家
天文学家研究恒星、行星、太阳和外太空,以便更多地了解宇宙及其工作原理。他们通常受雇于政府机构,如NASA或国防部。通常,他们会花时间观察望远镜、撰写研究论文、参加会议、阅读研究报告等等。
8. 光学工程师
平均基本工资:100,503美元/年
相关职称:激光工程师
光学工程师利用他们的光物理知识来设计光学仪器和设备,如透镜、传感器、激光、望远镜、显微镜、双筒望远镜等。为了做到这一点,他们进行研究,勾勒出符合给定规格的产品设计草图,与制造商合作,将他们的想法付诸实践,并测试和优化他们的产品。
9. 航空航天工程师
平均基本工资:89,195美元
相关职称:飞机工程师、火箭推进工程师
航空航天工程师设计飞机和宇宙飞船,比如飞机、卫星和火箭。除了产品设计,他们还分析和解释飞行数据,测试他们的产品,并经常与客户直接合作,以确保产品符合给定的规格。
10. 地球物理学家
平均基本工资:98,348美元/年
相关职称:石油工程师、地质学家、环境科学家
球物理学家将他们关于地球物理的知识应用于各种各样的领域。地球物理学家可以利用他们的技能来预测地震,定位像石油这样的自然资源或监督挖掘。为了做到这一点,他们经常将调查和实地工作与数据分析结合起来。