美国留学物理专业不来了解一下吗
2024-05-18 15:02:06 来源:中国教育在线
同学们您是否也想知道美国留学物理专业不来了解一下吗,这个问题的分析和解答呢?相信你通过以下的文章内容就会有更深入的了解,话不多说,接下来就跟着中国教育在线小编一起看看吧。
一、美国物理学研究方向
1.原子物理:研究高温等离子体微观过程研究,原子分子团簇的结构、光谱和碰撞过程研究,高电荷态离子相关物理,激光与物质的相互作用,材料的物理设计及制备,分子纳米物理。
2.生物物理学:生物物理学是 20 世纪中叶以后逐渐形成,由物理学与生物学相互结合而产生的新兴边缘交叉学科,是当代自然科学发展最迅速的部门之一。生物物理学是运用物理学的理论、技术和方法,研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律,以及物理因素对生物系统作用机制的科学。生物物理学研究的内容十分广泛,一般分为量子生物物理、分子生物物理、细胞生物物理和复杂体系的生物物理等几部分;涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。近年来生物物理学的发展趋势着重在与更广泛的学科领域交叉,如数学、信息学等。本学科的研究方向主要为:神经生物物理,脑功能成像及其应用,神经信息学与生物信息论,理论生物物理,计算神经科学。
这个方向是近两年新兴的交叉学科,申请者不仅来自物理专业的学生,还有生物专业的学生,因此竞争是非常激烈的,每年的Offer都非常少。
3.凝聚态物理:凝聚态物理则是研究凝聚态物质的结构和组成粒子(如原子、分子、离子、电子)之间相互作用与运动的规律并阐明其性能和用途的科学。它是物理学中门类繁多、内容丰富、发展迅速、应用广泛的一个分支学科,已成为当今物理学异常活跃的研究领域。这个专业方向是中国学生主要申请的专业方向之一,比较容易获得奖学金。北京大学和南京大学在这个领域非常强。
4.宇宙学:将宇宙作为一个整体来研究的科学分支统称为宇宙学。对于宇宙学家来说,有关宇宙的构造和历史方面的问题
其实就是有关万有引力作用的问题。由于万有引力能相隔很远发生作用,所以它是对宇宙整体性质影响最大的力。我们现有的关于万有引力的最好理论仍是爱因斯坦的相对论,因此,大部分宇宙学都在努力探索如何将爱因斯坦的理论应用于整个宇宙。
5.高能物理学:高能物理学又称粒子物理学或基本粒子物理学,它是物理学的一个分支学科,研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质,和在很高的能量下这些物质相互转化的现象,以及产生这些现象的原因和规律。它是一门基础学科,是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学是以实验为基础,而又基于实验和理论密切结合发展的。北京大学在这个领域的研究实力非常强,在粒子物理实验方面有很强的实力。
6.计算物理学:计算物理是计算机科学、计算数学与物理之间的新兴边缘学科,是公认的与理论物理、实验物理并列的物理学第三大支柱。
7.天体物理和天文学:天体物理学就是运用物理、数学、化学等方面的理论和方法研究宇宙中天体的起源、演化和死亡。主要包括天体的形态,内部结构,物理状态,化学成分,相互关系等。一般可以分为两个方面:实测天体物理:天体的观测方法和观测手段,观测结果的处理和分析等;理论天体物理:对观测结果进行物理解释,研究天体目标的物理、化学和运动特性。
8.光学物理:包括量子光学,非线型光学,高分辨率光谱学等方向。这些领域的突破已经成为激光和光纤通讯产业的重要依托。中科大在这个领域的实力非常强,这个方向也是中国物理申请者主要申请的一个方向之一。
9.应用物理:应用物理专业突出了物理学在光通信与光信息科学、物理电子学与光电子领域内的应用,以纳米材料和器件、光电子器件,微电子,物理电子学以及电子技术为主。目前,这个方向在很多大学被合并到EE中去了,有的独自成为一个系,还有的应用物理专业被并入工程和应用科学学院。这个研究方向对于开发新一代的微电子材料和器件以及量子器件都起着非常重要的作用。
二、美国物理学申请技巧
1、申请人应该具备的硬件条件:
最最关键的并不是什么GPA, GRE, TOEFL成绩,而是应该具备和申请方向相关的研究经历。最好有论文的发表。这些经历是比较能够证明你的研究能力,那你去了美国读研究生的话,能够给对方教授留下深刻的印象,那如果他们那里正好要招人。教授第一个就会想到你.
2、申请的一些技巧:
1. 在物理专业的申请中,最重要的并不是成绩,但是成绩是最基础的保证。有很多学校都有硬性规定,TOEFL一定要达到600分(IBT 95)才能给国际学生TA或者RA的资格。其次,由于现在每年申请出国的人是在成倍的增长。所以对于留学的一些准备工作都要做在前面。申请当年的十一月份左右,也许会收到对不起,我们的名额已满。所以,现在越来越多的申请人提前半年申请,或提前一年就和美国学校的教授联系,然后充分的推荐自己。这样就给教授很好的印象。然后在当年他投递他的申请材料的时候,教授就会直接去系里要。这样他的申请成功率就大大增加。但是这招不一定每个学校都管用。只是建议大家尝试一下。
2. 在你的申请材料中,最重要的是要提炼出和你申请专业相关的研究经历。并且要放在醒目的位置。这样也便于教授和评审委员会的人员可以在第一时间内看到。这些对于申请是比较有帮助的。还有就是要把简历写的清晰有条理,方便阅读。
三、美国物理学专业名校介绍
1. MIT(麻省理工学院)
位于马萨诸塞州的剑桥,离波士顿很近。
传说中的MIT。其实无需我多说,MIT里的faculty每个都是大牛级,每个都有一串的nature, science, 至于PRL(physical review letters)级别的文章,对他们可以说只是普通的成果。
MIT的物理系的研究工作包含四个division,天体物理,原子、凝聚态及等离子体物理,实验原子核物理与粒子物理,理论原子核物理与粒子物理。
原子物理的研究方向中,BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)是一个主要方向。将近一半的faculty研究的方向与此有关。Faculty中,Wolfgang Ketterle是01年的诺贝尔物理学奖获得者,研究超冷原子及BEC。其余的教授也有研究量子信息及量子计算,飞秒科学,Issac Chuang教授,是量子信息与计算领域经典教材的作者,也是名气响当当的人物。
凝聚态方向上,MIT主要强于纳米科学(nanoscience),其中Dresselhaus是碳纳米管研究领域的大牛级人物,各种荣誉头衔是一堆一堆的。
天体物理也是MIT的一个重点研究领域,主要集中于致密天体(白矮星,中子星及黑洞),宇宙学。
1. Stanford(斯坦福大学)
在加州的旧金山附近。
这家的PhD项目要求托福100分。我本想申这家完整一下人生,结果因为托福而不得不放弃之。与物理有关的有三个专业:应用物理,生物物理和物理。应用物理的deadline是1月6日,物理系的deadline是12月16日,所以要尽早开始准备。生物物理可能是在生物科学底下申请。
研究方向上,应用物理是一个大系,拥有众多的faculty。加速器物理是一个重点方向,这也可能由于斯坦福拥有强大的直线加速器。此外,凝聚态及材料物理,纳米科学与技术,光子学也具有很强的实力。许多教授的研究方向常常横跨多个领域。
相对来说,物理系的研究方向较为基础,但也有量子电子学,聚合物物理,激光物理等应用的方向。但应用物理和物理系的教授往往是adjunct的,所以在物理系应该也可以有机会参与应用方面的研究。
另外,华裔诺贝尔物理学奖获得者朱棣文(Steven Chu)在担任美国能源部长之前是应用物理系和物理系的教授。
3. Caltech(加州理工学院)
位于加州的帕萨迪纳。
俺们交大学子的共同学长钱学森学长的研究生阶段就读的学校,也是全美三大理工之一。这也是我最喜欢的一所学校。这家的申请流程上很有特色的一点是,可以接受扫描的成绩单。并且申请费是可以argue的,也就是说,可以填一个申请费的waive表,并且email给小米,然后有可能能够免除申请费。如果你的GT将Caltech作为免费送分学校的话,那你申请这家就不用花一分钱,不申白不申呢。Physics的deadline为1月1日,applied physics的deadline为1月15日。
Caltech绝对是做科学研究的好地方,拥有多个高级研究中心,并且研究方向非常前沿。与物理有关的有,纳米科学中心,量子信息中心等等。Caltech还有一个特点是学习很苦,负担很重,并且很难毕业。帕萨迪纳离LA和好莱坞不太远,但读了N年书却没去过那个地方的大有人在。
Caltech的物理系方向多且全,较大的组有天体物理(主要是观测方向)及凝聚态物理。较多的教授在纳米科学与技术及介观物理这个方向从事研究。
教授人数较多的方向为光子学及量子电子学,固体器件,固体及材料,其他方向还有生物物理,等离子体物理,计算物理及流体力学。这些教授基本上都是其领域内的领军级人物,例如Yariv教授,是光电子学方面的权威。它们的研究方向也基本上都是最前沿的,例如纳米生物材料,量子光子学器件,纳米器件,超快光子学,光通信等等。
PS:Caltech对于我来说就好像梦境一般。记得当初我是极其地想申Caltech的应用物理项目,并且已经将申请费的waive表给email了过去。曾经整整一天时间就一直在浏览这个项目的网页,深深地被那新颖的研究方向所吸引。但最后我还是决定放弃,因为我知道这家对于GPA,尤其是核心课程的GPA的要求非常高,并且对清华北大中科大这三所相对比较友好。我决定还是不要浪费更多的时间和精力,以及送分费。
交大物理系排名top3的同学可以试试这所,但不要把宝押在上面。
3. Harvard(哈佛大学)
相信谁都不会对这所学校感到陌生。
位于剑桥,与MIT比邻。
物理系的deadline为12月15日。
哈佛大学的物理系规模较大。教授较多的方向有,生物物理,AMO(原子,分子及光物理),凝聚态物理,低温物理,介观物理。
教授中,Ramsey,Bloembergen和Glauber都曾是诺贝尔物理学奖的获得者,其中Glauber教授曾经造访交大。
哈佛大学也有应用物理的项目
方向也较多较新,如生物物理,电子器件与系统(包括NEMS,MEMS),材料科学,光与物质的相互作用等。
3. Princeton(普林斯顿大学)
位于新泽西州的普林斯顿。
Deadline为12月1日。
物理学研究的圣地。爱因斯坦晚年曾在此试图研究统一场论,但最终没有成功。
普林斯顿大学物理系较强较集中的方向为凝聚态物理,宇宙学,高能物理。凝聚态物理主要研究是与量子物理相关,包括新材料中的电子的性质,量子霍尔效应等。其中电子工程系的adjunct professor崔琦是诺贝尔物理学奖的获得者。宇宙学方向,较多的教授研究宇宙背景辐射(CMB)。此外,中微子的研究也很有特色。
3. UC Berkeley(加州大学伯克利分校)
位于加州旧金山附近的伯克利小城。
这家的ibt只要求68...deadline是12月17日
看过《毕业生》的人应该会了解伯克利。该校综合排名不非常靠前,但研究生院绝对是全美top级别的。该校崇尚自由,20世纪60年代著名的自由讲演运动便起源于伯克利。
物理系的研究方向包括AMO,凝聚态物理,天体物理,生物物理,粒子物理,等离子体与非线性物理。AMO方面,朱棣文也曾担任伯克利的教授。AMO的研究方向较为基础,也有飞秒科学等应用性的研究。凝聚态物理的研究包括SQUID(超导量子干涉器件),纳米结构,分子机械,高温超导,磁性材料,纳电子学,巨磁阻材料,碳纳米管等。
伯克利拥有著名的劳伦斯伯克利国家实验室。生物物理的研究包括生物大分子,神经处理机制与系统,信号与能量转导,微管与酶等。
粒子物理是一个大方向,教授众多,并拥有加速器。
申请难度上,伯克利几乎与斯坦福是一个级别。伯克利一度对清华的物理系学生很友好,曾经在某年给过清华5个offer。
7. Cornell(康奈尔大学)
位于纽约州的伊萨卡。常春藤盟校之一。
Deadline为12月15日。物理系的Ibt的要求比较高,为105的总分,单项也有要求:写作20,听力15,阅读20,口语22。
物理系研究领域有粒子物理,天体物理及广义相对论,加速器物理,凝聚态物理及生物物理。
凝聚态物理为一个大组,其研究方向包括:非平衡系统原理,复杂流体及聚合物,临界现象及相变,纳米结构,低温物理,量子波动及量子纠缠,超冷原子等。David M. Lee和Robert C. Richardson教授曾共同获得96年诺贝尔物理学奖。
此外,粒子物理的研究也同样具有很强大的实力。方向包括基本粒子,CP对称性破缺,基本模型,强相互作用,弱相互作用,夸克的性质等。
康奈尔大学还有应用物理项目,其独立于物理系,研究的方向较新较前沿,包括纳米科学与技术,光子学与量子电子学,凝聚态与材料物理,生物物理,等离子体物理,原子分子物理等。申请的deadline为1月15日,托福的要求为PBT=550
纳米科学与技术的研究包括纳米制造,纳米结构,纳米材料,纳米磁学,NEMS,电子显微镜等。凝聚态与材料物理的研究包括X射线,半导体异质结,硅材料的超低温处理,薄膜等。光子学的研究包括量子点,超短脉冲,光子晶体,集成光学器件,半导体激光器,量子光学,纳米光子学,光电子器件,生物医学成像,光通信等。
8. U Chicago(芝加哥大学)
位于伊利诺伊州的芝加哥,密歇根湖畔。
世界上第一台核反应堆就是在芝加哥大学的足球场看台下诞生。芝加哥大学也是美国诞生诺奖获得者最多的学校。
物理系的Deadline为12月28日。芝加哥大学曾经提出每个section不低于26分的极其bt的ibt的要求,不知道最近是否有变化。
08年申请的平均SUB分数为829,但这同时包含了本土学生与国际学生(相对来说,国际学生的SUB分数要高一些)。
研究领域包括天体物理与宇宙学,凝聚态物理,生物物理,原子物理,广义相对论,原子核物理,粒子物理。凝聚态物理的研究包括薄膜,量子输运等。相对较强的方向是粒子物理。凝聚态的实力也不错。
8. UIUC(伊利诺伊大学香槟分校)
位于伊利诺伊州的小城香槟市。Deadline为1月15日。
UIUC的物理系是全美最大的物理系之一。两次诺奖获得者,肖特基晶体管的发明者之一和低温超导理论的提出者John Bardeen教授就出自UIUC的物理系。UIUC的物理系是全美凝聚态物理方向的top1,量子物理排名第7,原子核物理排名第8.
UIUC的ibt的最低要求是79,但full status的录取的要求却是102。
物理系的研究领域包括AMO,量子物理,天体物理与宇宙学,生物物理,凝聚态物理,高能物理,原子核物理等。UIUC拥有全美最大的之一,也是实力最强的凝聚态物理研究组,凝聚态组与其他系,特别是材料系是交叉在一起的,所以实验室和办公室多,他们有自己的一栋楼,很大,外加MRL(Materials Research Lab)和Beckman 那栋楼(都抵得上中一,中二和中三之和)的一部分实验室。他们还与力学系、化学系、电子系交叉合作。可以说是大杂烩。凝聚态组的研究方向也多种多样,包括纳米科学与技术,半导体,低维系统,超导体,强关联系统,电子材料,MBE等等,其中,03年的诺奖获得者,Leggett教授,研究超导体。此外,UIUC的物理系在量子信息的研究方面也具有很强的实力。
UIUC往年对北大相对较友好。今年可能受金融危机的影响,所发offer的数量大大减少。交大物理系也有几位老师曾在UIUC做过访问学者,对UIUC有兴趣的同学可咨询一下Minggang Xia老师。
申请的时候了解信息非常重要,我本来打算申请UIUC的,当时PS都已经针对UIUC改得差不多了。但事前得到消息,UIUC的物理系今年可能缩招,我便放弃了继续申请。事实证明,这个消息让我少花了一笔不菲的费用。
交大物理系的top3的同学还是有一定的机会获得UIUC的offer,所以,很值得尝试。UIUC曾经在前几年给过应物一个offer,这位学长物理系的同学或许都或多或少地听过,就是曾经获得挑战杯特等奖的Jiajie Diao同学。他的经历很传奇,记得当初郑校长曾经在开学典礼上提过这位学长,以他的传奇经历来勉励我们。
10. UCSB(加州大学圣芭芭拉分校)
位于美丽的加州圣芭芭拉市。
物理系的deadline是12月15日,SUB的成绩可以晚两周到。
UCSB的物理系属于近年来的强势发展型,最近十年总共获得了多达四个诺贝尔物理学奖。UCSB的物理系有较多的与其他专业的合作研究,并与UCLA合作运营加州纳米研究院(California Nanosystem Institute),拥有较多的来自NSF以及IBM, Intel,太阳,微软等企业的研究资金。另外,UCSB还拥有Kavli理论物理研究院,这是世界上著名的理论物理研究机构,近年来许多弦理论,宇宙学,中微子物理等的研究成果都出自该研究院。喜欢理论物理,并且GPA很top的同学可以考虑试试UCSB。
天体物理组有十位教授,方向包含星系形成,X射线及伽玛射线,星系形成,宇宙背景辐射等。生物物理组侧重于生物分子的研究以及一些理论模型的研究。
凝聚态物理组研究方向包括非平衡动力学,太赫兹技术,纳米器件,半导体,量子信息与量子干涉,超导等。其常与ECE,ME,MSE有合作。教授中有因导电聚合物而获得00年诺化学奖的Alan Heeger。
粒子物理的研究方向包括夸克衰变,中微子与暗物质,CP对称性破缺等。
以下是UCSB物理系的录取统计数据,除了托福和雅思是最低分外,所列的均为平均分。
Verbal: approximately 580+
Quantitative: approximately 780+
Writing Assessment: approximately 5.0+
Physics Subject: approximately 800+
Minimum TOEFL Score Accepted: 550 (paper-based: PBT) / 213 (computer-based: CBT) / 80 (internet-based: IBT)
Minimum IELTS Score Accepted: Overall band score of 7 or higher
Average GPA (US): approximately 3.80
有消息说UCSB对大陆学生并不友好,这我不能确定。但确实可以发现,UCSB的物理系往大陆发的offer的数量确实很少。申请时我都已经将托福的分都送到了UCSB,并且都已经请老师签好了推荐信。但考虑到这些因素,最终还是放弃继续申请UCSB。
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