专业定义

物理学是对物质和能量的科学研究，以及对物质-能量连续体行为规律的制定和检验。学习内容包括古典和现代物理，电学和磁性，热力学，力学，波动特性，核过程，相对论和量子理论，定量方法，以及实验室方法。简而言之，物理的总和是一个不断发展的数学模型的自然世界。物理专业的学生研究精确的、基本的自然规律。他们研究各种大小、各种物质和粒子的结构——也就是宇宙本身。他们还试图理解和定义能量、温度、距离和时间的性质，他们试图通过数学方程来描述所有这些东西。这是令人兴奋的东西，从物理实验室而来的是尖端技术。晶体管、激光、核磁共振医疗系统和超导体只是物理学家要负责的几件事。 如果你的专业是物理学，你将研究范围非常广泛的自然现象——从亚微观的基本物质到黑洞再到无边无际的星系。你将进行和阅读大量的实验，你将做比大多数凡人想要摇动一根棍子还要复杂的数学。你的任务将是探求统一和解释宇宙中所有不同现象的基本逻辑和理论结构。

专业分支

• 原子和分子物理学

  Atomic/Molecular Physics

  原子和分子物理学侧重于原子和分子水平上物质能量现象行为的科学研究。学习内容包括化学物理，原子力和结构，裂变反应，分子轨道理论，磁共振，分子键，相平衡，固体的量子理论，以及在特定元素和高化合物研究的应用。

• 基本粒子物理学

  Elementary Particle Physics

  基本粒子物理学侧重于亚原子物质和能量基本成分的科学研究，以及控制基本过程的能量研究。学习内容包括量子理论、场论、单粒子系统、微扰和散射理论、物质辐射相互作用、对称性、夸克、俘获、薛定谔力学、检测粒子发射和吸收的方法，以及研究设备的操作和维护。

• 等离子体和高温物理

  Plasma and High-Temperature Physics

  等离子体和高温物理侧重于对物质在高温下的性质和行为的科学研究，例如分子和原子结构处于游离的离子或电子状态。学习内容包括磁流体动力学、自由电子现象、聚变理论、电磁场与动力学、等离子体与非线性波理论、不稳定性理论、等离子体激波现象、定量建模和研究设备运行与维护。

• 核物理

  Nuclear Physics

  核物理侧重于原子性质和行为的科学研究。学习内容包括：核反应理论、量子力学、能量守恒、核裂变与聚变、强原子力与弱原子力、核建模、核衰变、核子散射、配对、光子与电子反应、统计方法、研究设备运行与维护。

• 光学/光学科学

  Optics/Optical Sciences

  光学/光学科学侧重于光能的科学研究，包括光能的结构、性质和在不同条件下的行为。学习内容包括波动理论，波动力学，电磁理论，物理光学，几何光学，光的量子理论，光子探测，激光理论，壁和光束性质，混沌光，非线性光学，谐波产生，光学系统理论，以及它们在工程问题中的应用。

• 固态和低温物理学

  Solid State and Low-Temperature Physics

  固态和低温物理学侧重于对固体和低能级物质的相关状态的科学研究，包括液体和稠密气体。学习内容包括统计力学、固体量子理论、多体理论、低温现象、金属电子理论、带理论、晶体结构、磁性与超导性、液体平衡与动力学、薄膜与表面现象、定量建模、研究设备运行与维护。

• 声学

  Acoustics

  声学侧重于对声音的科学研究，以及不同条件下声波现象的性质和行为。学习内容包括波理论、声波方程、能量转换、振动现象、声波反射和透射、散射和表面波现象、奇异膨胀理论、导管，以及它们在水下声学、晶体学和健康诊断等特定研究问题中的应用。

• 理论和数学物理学

  Theoretical and Mathematical Physics

  理论和数学物理学侧重于科学的和数学的公式及评估研究，尤其是在物理规律，模型描述，物质-能量现象，相关实验设计和结果分析等方面。学习内容包括经典与量子理论、相对论、场论、无穷级数数学、矢量与坐标分析、波与粒子理论、高级应用微积分与几何、连续统分析、宇宙学、统计理论与分析。

经典课程

• 微积分与解析几何

  Calculus and Analytic Geometry

• 化学

  Chemistry

• 微分方程

  Differential Equations

• 粒子和波的动力学

  Dynamics of Particles and Waves

• 电磁理论

  Electromagnetic Theory

• 线性代数

  Linear Algebra

• 物理i和ii

  Physics I-II

• 量子物理学

  Quantum Physics

• Quantum Physics

  Thermodynamics and Statistical Mechanics

• 矢量分析

  Vector Analysis

就业形势

大多数物理学家受雇于大学，他们的时间分别用于研究、教学和撰写科学论文。许多物理学家独立研究问题，而另一些物理学家则在特定项目期间作为团队的一部分在实验室工作。在工业领域工作的物理学家是多种多样的。许多物理学家和大学物理学家一样从事传统领域的工作，但也有许多人涉足工程领域和其他科学领域，与工程师和其他科学家一起在重叠领域工作。由于物理学家广泛的科学背景，他们以在许多领域工作的能力而闻名，并帮助创造了许多非传统领域。物理学不适合胆小的人，但对于那些拥有良好数学技能、希望接受广泛科学教育并有能力在以后涉足其他领域的人来说，物理学可能正适合他们。就像许多其他科学领域的人一样，物理学家的职业生涯是从一名动手工作的团队成员发展为一名团队领导者，负责开发新项目、运行现有项目以及为项目筹集资金。

岗位与薪资

• 自然科学管理者

  Natural Sciences Managers

  平均年薪：$129,100

• 物理学家

  Physicists

  平均年薪：$122,220

• 物理教师，高等教育

  Physics Teachers, Postsecondary

  平均年薪：$79,540