專業(yè)篇丨應(yīng)用物理學(xué):仰望星空還是腳踏實(shí)地?
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一般沒有同學(xué)會(huì)第一個(gè)想到讀應(yīng)用物理學(xué)這個(gè)專業(yè),大部分是先想到讀物理學(xué),后來想了想覺得物理學(xué)這種理論性太強(qiáng)的學(xué)科可能對(duì)畢業(yè)的就業(yè)不利,看到了應(yīng)用物理“應(yīng)用”二字,覺得這門專業(yè)既能學(xué)到理論,又能夠?qū)嶋H應(yīng)用,進(jìn)可攻退可守。
應(yīng)用物理學(xué)屬于物理學(xué)類的二級(jí)學(xué)科。應(yīng)用物理學(xué)要求在物理理論的基礎(chǔ)上,熟悉計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,掌握實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)處理方法,擁有技術(shù)開發(fā)和工程技術(shù)方面能力。從應(yīng)用物理學(xué)的培養(yǎng)方向上,不難看出應(yīng)用物理學(xué)更偏向于工科。
應(yīng)用物理學(xué)每年招生在8000人至9000人左右,其專業(yè)大部分是男生。其錄取分?jǐn)?shù)線與物理學(xué)一般相同,但由于報(bào)考應(yīng)用物理的學(xué)生可能更少關(guān)注“科研”與“教學(xué)”,代替的是關(guān)注應(yīng)用,也就是“工程技術(shù)”方面,所以對(duì)學(xué)校的要求可以稍微降低,主要以名字帶有“理工”、“科技”的院校為選擇目標(biāo)。
應(yīng)用物理學(xué)和物理學(xué)不同,物理學(xué)圍繞“科研”、“教學(xué)”和“技術(shù)”三個(gè)方面展開,而應(yīng)用物理學(xué)則是以“實(shí)驗(yàn)技能”和“工程技術(shù)”為主。
考研深造方面,應(yīng)用物理學(xué)因?yàn)榫邆浜芏喙た浦R(shí),也更容易轉(zhuǎn)到例如材料物理、集成電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)這些工科專業(yè),也具有更高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)楹芏喙た蒲芯可髮?duì)本專業(yè)擁有較高的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力,相比于物理學(xué),應(yīng)用物理學(xué)更重視實(shí)驗(yàn)和專門的“工程技術(shù)”,這就對(duì)跨到工科學(xué)科有很大的幫助。
就業(yè)上,相比于物理學(xué),應(yīng)用物理增加了一批制造業(yè),如電路設(shè)計(jì)、光學(xué)電子相關(guān)的對(duì)口企業(yè)。這是因?yàn)楹笳咴谡n程上更加注重如物理實(shí)驗(yàn)、電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。因此,本科畢業(yè)即就業(yè)的人也比物理學(xué)更多??墒窍啾扔谄渌た疲瑧?yīng)用物理學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力仍是偏弱。如有更高學(xué)歷,就業(yè)也可以選擇一些很特殊的工程方向,如生物物理和醫(yī)學(xué)物理。
在課程的設(shè)計(jì)上,和物理學(xué)一樣,都是遵循“理論和實(shí)驗(yàn)”這兩個(gè)方面展開。一方面,相比于物理學(xué),應(yīng)用物理更加重視如計(jì)算機(jī)和電路設(shè)計(jì)這些工科相關(guān)的課程,取消了一些例如核物理和原子物理之類比較前沿的理論類學(xué)科;另一方面,由于無論是物理學(xué)還是應(yīng)用物理學(xué),在本科階段涉及的理論還是較為淺顯,所以應(yīng)用物理學(xué)也需要學(xué)大部分物理學(xué)基礎(chǔ)理論,最標(biāo)準(zhǔn)的“力熱聲光電”等基礎(chǔ)物理理論都不會(huì)少。
以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為例,本科階段課程基本可以概況為大學(xué)基礎(chǔ)課程、物理理論課程、物理實(shí)驗(yàn)課程和工程技術(shù)課程。
大學(xué)基礎(chǔ)課程包括英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、體育和政治,這些和其他大學(xué)沒有區(qū)別,需要強(qiáng)調(diào)的是,由于應(yīng)用物理需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),所以基礎(chǔ)課程中的數(shù)學(xué)務(wù)必要好好學(xué)習(xí);
物理理論課程為經(jīng)典的力熱光電聲五門理論基礎(chǔ)課,大一一般接觸力學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)。力學(xué)包括理論力學(xué),材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué),和物理學(xué)不同,大部分應(yīng)用物理學(xué)課程更注重材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。
熱學(xué),主要學(xué)習(xí)溫度,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)以及熱力學(xué)三定律;
電學(xué)就是電磁學(xué),主要研究電磁波、電磁場(chǎng)以及有關(guān)電荷、帶電物體的動(dòng)力學(xué)等等;
電磁學(xué)也是接下來接觸的電路設(shè)計(jì)等學(xué)科的基礎(chǔ)。
除了基本的物理理論的學(xué)習(xí),學(xué)校還會(huì)開設(shè)大學(xué)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),這兩門課雖然在大一開,但卻是作為應(yīng)用物理學(xué)“工程技術(shù)”方面非常重要的科目,特別是在當(dāng)下計(jì)算機(jī)人才需求極其旺盛的時(shí)代,學(xué)好“宇宙機(jī)”對(duì)于本科畢業(yè)就業(yè)和考研都是相當(dāng)重要的。
大二主要學(xué)習(xí)光學(xué)和電動(dòng)力學(xué),部分學(xué)校會(huì)和物理學(xué)一樣開設(shè)原子物理。
光學(xué)是與光學(xué)工程技術(shù)相關(guān)的學(xué)科,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內(nèi)的電磁輻射的產(chǎn)生、傳播、接收和顯示,以及與物質(zhì)相互作用的科學(xué);
電動(dòng)力學(xué),它研究電磁場(chǎng)的基本屬性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及電磁場(chǎng)和帶電物質(zhì)的相互作用。
從大三開始,應(yīng)用物理學(xué)開始體現(xiàn)和物理學(xué)的不同,學(xué)校會(huì)開設(shè)電子線路和電子線路實(shí)驗(yàn)、激光原理技術(shù)和現(xiàn)代光學(xué)測(cè)量原理等與“工程技術(shù)”相關(guān)的學(xué)科。
電子線路主要學(xué)習(xí)功率電子線路、諧振功率放大電路、正弦波振蕩電路、振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路、角度調(diào)制與解調(diào)電路和反饋控制電路等;
激光原理技術(shù)以經(jīng)典理論和速率方程理論為基礎(chǔ),系統(tǒng)地介紹激光的基本原理和基本技術(shù),主要學(xué)習(xí)激光基本原理、開放式光腔和高斯光束、激光介質(zhì)的增益線型和增益系數(shù)和激光器穩(wěn)態(tài)振蕩特性等內(nèi)容;
現(xiàn)代光學(xué)測(cè)量原理主要以光干涉測(cè)試技術(shù)為主,介紹了各種光學(xué)量的測(cè)試原理及測(cè)試方法。
而對(duì)于“實(shí)驗(yàn)技能”方面,應(yīng)用物理學(xué)會(huì)比物理學(xué)更加注重物理實(shí)驗(yàn),主要實(shí)驗(yàn)和物理學(xué)一樣,有單擺實(shí)驗(yàn)、駐波的研究、電位差計(jì)的原理和使用、示波器的使用、集成電路溫度傳感器的特性測(cè)量及應(yīng)用,全息投影、光電效應(yīng)以及普朗克常量測(cè)定、邁克爾干涉儀電磁波實(shí)驗(yàn)等。光學(xué)實(shí)驗(yàn)較為簡(jiǎn)單,電磁電子實(shí)驗(yàn)較為困難。
以下是教育部陽(yáng)光高考信息平臺(tái)對(duì)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的官方介紹:
要點(diǎn)總結(jié):
1.應(yīng)用物理學(xué)雖然擺脫了物理學(xué)理論性太強(qiáng)的缺點(diǎn),但基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)依然占據(jù)主要位置;
2.所以應(yīng)用物理學(xué)總體錄取分?jǐn)?shù)要求沒有物理學(xué)這么高,應(yīng)用物理學(xué)適合報(bào)考學(xué)校名字帶有“理工”和“科技”的院校;
3.對(duì)于課程而言,應(yīng)用物理學(xué)課程難度較高,而且想要畢業(yè)即就業(yè)則需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言等課程;
4.對(duì)于深造而言,應(yīng)用物理學(xué)對(duì)學(xué)歷要求較高,跨考靈活度也較高,可以轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)等工科;
5.本科畢業(yè)就業(yè)難度較大,其競(jìng)爭(zhēng)力不如專門的工科,但相比于物理學(xué),應(yīng)用物理學(xué)可以更容易進(jìn)入一些工程技術(shù)領(lǐng)域和一些特殊工程領(lǐng)域;
6.此專業(yè)僅僅適合想學(xué)物理學(xué)但又擔(dān)心讀本科三年后物理學(xué)上天賦較差或?qū)ξ锢韺W(xué)失去興趣的同學(xué),如果是一開始就想進(jìn)入相關(guān)工程領(lǐng)域的同學(xué)不建議報(bào)考。
下期預(yù)告:
本講介紹了并不“應(yīng)用”的應(yīng)用物理學(xué)專業(yè),下一講我們將介紹物理學(xué)該如何選擇院校。我們下一講見。