留学美国-物理专业有哪些研究方向
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崔晓萃

留学美国-物理专业有哪些研究方向

2021-02-08...

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近代的美国物理学专业在宏观和微观两个层面上,把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。 从 20 世纪物理学的量子论和相对论 到目前的 核能等新能源,以及半导体、激光、计算机等新技术,大大改变了人类社会的生产方式和生活方式。

物理学方向众多, 在此简单分析一下:

一、天文物理,等离子体物理,高能 (粒子)物理,量子物理

这几个方向的物理工作者由于本身研究内容非常先进或理论,有些研究目前只是为了满足人类的好奇心而从事的研究,离应用还很长的距离。因此学习这些方向的学生毕业以后绝大多数是留在学校和在相应的研究机构从事研究工作。

二、原子核物理

原子核物理的工作者也是从事教育和研究工作居多,不过这里把他们和以上的几个方向区别开来是因为原子核物理的研究偏重于如何应用核技术。现在核技术已经在越来越多的领域得到了应用。最重要的是国防事业,核能源的开发,另外同位素药剂应用于某些疾病的诊断或治疗 ;同位素仪表在各工业部门用作生产自动线监测或质量控制装置。加速器及同位素辐射源已应用于工业的辐照加工、食品的保藏和医药的消毒、辐照育种、辐照探伤以及放射医疗等方面。为了研究辐射与物质的相互作用以及辐照技术,已经建立了辐射物理、辐射化学等边缘学科以及辐照工艺等技术部门,但是核物理专家是研究出这些仪器,使用这些仪器并不需要核物理学家。因此对于核物理而言,继续从事研究工作依然最合适,不过从事核电站的工程师也是越来越多人的选择。

三、凝聚态物理

凝聚态由于其研究的范围太广,就业情况也要分开看是研究的具体内容是什么。做半导体,超导体,纳米材料的由于和 EE,材料比较相关,可以在IT、电子行业做新材料研发,测试工程师。不过现在的物理系比较偏重理论研究,因此事实上大部分人还是继续做研究工作。凝聚态毕业生找工作时,去一些典型的工业重地为佳:例如加州,德州,宾州等。例如美国国家半导体公司就设立在加州,德州石油工业发达,美孚等石油公司的总部都在德州,滨州煤炭,钢铁工业发达,匹兹堡是美国最大的钢铁中心。凝聚态的同学想要在工业界找到工作的话, 务必提前准备,补充所缺的知识如计算机编程,统计等,才能在工业界顺利找到工作。因此,凝聚态的就业面比起以上提到的各个方向都宽了不少。

四、光学

光学作为 21世纪美国物理学专业的一个最热门方向。它是物理学中最接近应用的一个方向,和EE(电子电器工程)结合得也最紧密。特别是如果出身于三大光学中心(University of Rochester,University of Central Florida,University of Arizona)的光学院的话,由于它们得到工业界的广泛认可,联系又紧密,就业不成问题。此外光学研究者可以在光纤通讯,光学(光电子)器件公司,太阳能产业,激光,液晶材料等领域工作。太阳能方面,虽然经济低迷,不过美国的太阳能产业仍取得长足进步 , 太阳能行业的就业人数 一直 在扩大。在美国利用最多的五个州是加州,佛罗里达州,新泽西州,科罗拉多州,亚利桑那州。

跟 EE结合比较多的是关于光电子,光通讯方面的了。这方面的就业就更广了,一般的网络公司,我们熟悉的中国移动,中国电信,联通,铁通等等,以及仪器设备商,例如华为,中兴,TP—Link等等。

至于光子晶体,由于其特殊的结构和对于光的特殊性质,对于发明新的光学仪器有很大的帮助,例如太阳能电池就可以通过光子晶体而提高太阳能的利用效率,又例如可以利用光子晶体制造新的光开关,光放大器,光聚焦器等等。光子晶体极有可能取代传统的光学产品,对经济社会发展起到不可估量的作用。就业方面以光学仪器公司,太阳能相关的产业居多。

美国大学物理学专业综合排名主要考虑的因素有:学校声誉,学生入学成绩,教师和学生的人数比例,学校物理学教育科研经费以及科研水平等。在学校的教育科研经费方面,排名机构按各学校物理学本科生与研究生的比例对经费数额进行了相应的调整,并且考虑到了某些学校学生人数相对较少而导致的人均教育科研经费偏高的情况。

在美国,光学毕业生在工业界工作已经是很平常的事,并且薪水是众多方向中最高的,最适合想往工业界发展的物理申请者。

以下是美国物理学专业综合专业排名前 10 位的美国大学:

1、加州理工学院( CA )

2、哈佛大学( MA )

3、麻省理工学院( MA )

4、斯坦福大学( CA )

5、普林斯顿大学( NJ )

6、加州大学伯克利分校( CA )

7、康奈尔大学( NY )

8、芝加哥大学 ( IL )

9、伊利诺伊大学香槟分校( IL )

10、加州大学圣塔芭芭拉分校( CA)

11、哥伦比亚大学 (NY)

美国物理学专业属于基础专业,往往需要大量的政府的政策性投入,难以实现产业化。因此,总体而言,无论是在美国还是在中国,物理专业的毕业生在工业界的就业都不算理想。不过由于很多物理毕业生都拥有博士学位,因此很多情况下美国的博士毕业以后留在学校里面做博士后的机会很大,或者到相应的研究机构做研究,或者是回国内大学做教授,又或者去中科院之类的研究机构做研究。在美国,物理工作者由于大部分拥有博士学位,平均年薪在 10万美元以上。

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