美國物理專業申請分析

美國物理專業申請分析

近幾年來，隨著出國留學熱潮的持續升溫，留學不再是有錢人的專利，也不再是某些特定專業的出路，越來越多的學生想要走出國門，希望汲取更尖端的知識和技能。而每年美國大學的申請中，以基礎學科拿到的Offer最多，包括物理專業、化學專業及數學專業。尤其在這幾年，物理和數學專業的offer呈明顯增加的趨勢。藉此機會，我就給大家分析一下物理專業在美國的情況。

物理學是最重要的基礎學科之一，每年都有大量的申請者，而中國學申請這個專業也是比較有優勢的，是最容易獲得獎學金的學科之一。國內高校中，清華、北大、中科大、南大、浙大、交大的物理都是很有優勢的，國外很多院校很喜歡這些學校的優秀申請者。那麼關於物理學的定義這裡不做贅述，我重點來分析一下物理學在美國的主要研究方向及申請情況。

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物理學的九大分支：

原子物理：

研究高溫等離子體微觀過程研究，原子分子團簇的結構、光譜和碰撞過程研究，高電荷態離子相關物理，激光與物質的相互作用，材料的物理設計及製備，分子納米物理。

生物物理學：生物物理學是 一個新興方向，由物理學與生物學相互結合而產生的新興邊緣交叉學科。生物物理學是運用物理學的理論、技術和方法，研究生命物質的物理性質、生命過程的物理和物理化學規律，以及物理因素對生物系統作用機制的科學。生物物理學研究的內容十分廣泛，一般分為量子生物物理、分子生物物理、細胞生物物理和複雜體系的生物物理等幾部分；涉及的問題則幾乎包括生物學的所有基本問題。這個方向是近兩年新興的交叉學科，申請者不僅來自物理專業的學生，還有生物專業的學生，因此競爭是非常激烈的，每年的Offer都非常少。

凝聚態物理：凝聚態物理則是研究凝聚態物質的結構和組成粒子(如原子、分子、離子、電子)之間相互作用與運動的規律並闡明其性能和用途的科學。它是物理學中門類繁多、內容豐富、發展迅速、應用廣泛的一個分支學科，已成為當今物理學異常活躍的研究領域。這個專業方向是中國學生主要申請的專業方向之一，比較容易獲得獎學金。

宇宙學：將宇宙作為一個整體來研究的科學分支統稱為宇宙學，這個專業的國內申請者相對較少。

高能物理學：高能物理學又稱粒子物理學或基本粒子物理學，它是物理學的一個分支學科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構性質，和在很高的能量下這些物質相互轉化的現 象，以及產生這些現象的原因和規律。它是一門基礎學科，是當代物理學發展的前沿之一。粒子物理學是以實驗為基礎，而又基於實驗和理論密切結合發展的。

計算物理學：計算物理是計算機科學、計算數學與物理之間的新興邊緣學科，是公認的與理論物理、實驗物理並列的物理學第三大支柱。

天體物理和天文學：天體物理學就是運用物理、數學、化學等方面的理論和方法研究宇宙中天體的起源、演化和死亡。主要包括天體的形態，內部結構，物理狀態，化學成分，相互關係等。一般可以分為兩個方面：實測天體物理：天體的觀測方法和觀測手段，觀測結果的處理和分析等;理論天體物理：對觀測結果進行物理解釋，研究天體目標的物理、化學和運動特性。

光學物理：包括量子光學，非線型光學，高解析度光譜學等方向。這些領域的突破已經成為激光和光纖通訊產業的重要依託。這個方向也是中國物理申請者主要申請的一個方向之一。

應用物理：應用物理專業突出了物理學在光通信與光信息科學、物理電子學與光電子領域內的應用，以納米材料和器件、光電子器件，微電子，物理電子學以及電子技術為主。目前，這個方向在很多大學被合併到EE中去了，有的獨自成為一個系，還有的應用物理專業被併入工程和應用科學學院。這個研究方向對於開發新一代的微電子材料和器件以及量子器件都起著非常重要的作用。EE、MSE，以及ME的有些方向，做的都是很基礎研究，教授會很歡迎物理專業的學生申請。曾聽說07級清華的物理系的一個學生拿到CMU（全美計算機專排第一）的CS的offer；交大也曾有物理專業的學生拿到CU Boulder的ME的offer，所以說學物理的人雖然沒有特別對口的工作，但轉方向還是很容易的，也是有優勢的。

從申請角度來看:

物理專業的申請形勢還是比較樂觀的。在美國大學的研究生院對於物理專業人才是比較短缺的，研究經費是相對充足的。從專業方向上來說，凝聚態物理，高能物理和光學物理佔據了主要的申請地位。物理專業的申請者中，有很大一部分是申請博士的。那麼選好與自己背景想匹配的申請方向顯得尤為重要。而且還強烈建議申請物理專業的學生參加SUB考試，如果能取得一個較為理想的SUB成績，會對申請起到很大的幫助，尤其是對於拿獎學金來說。而很多專業排名很高的美國大學，有相當一部分要求申請PHD的學生提供SUB成績，即使不是要求，也是強烈建議。所以，為了更有把握地拿到理想的結果，建議申請者能夠參加SUB考試。

接下來我給大家分析一些美國物理專業的學校的情況，我會將學校分成三種來介紹，每種選取三所大學介紹。那麼這三種我會定義為：專排綜排都很強悍的頂尖牛校、專業實力及綜合能力比較均衡的學校、某些方向很彪悍但綜排不一定很高的學校。

專排綜排都很強悍的頂尖牛校：Caltech（加州理工大學）

Caltech屬於美國三大理工學校之一，著名的科學家錢學森教授研究生階段就讀於此。Caltech是做科學研究的好地方，擁有多個高級研究中心，並且研究方向都非常前沿。與物理相關的有納米科學中心，量子信息中心等等。但Caltech學習很苦，負擔很重，並且很難畢業。(前年我幫一個學生申到了該校的EE專業，錄取的是一年的MENG學位，但是校方要求學生完成的學分相當於很多學校2年的課程，學生過去日後壓力也是很大。)

物理系主頁：

http://www.pma.caltech.edu/GSR/physics.html

該系方向多且全，較大的組有天體物理及凝聚態物理。較多的教授在納米科學與技術及介觀物理這個方向從事研究。同時Caltech的應用物理項目也頗具特色，教授人數較多的方向為光子學及量子電子學，固體器件，固體及材料，其他方向還有生物物理、等離子體物理、計算物理及流體力學。這些教授基本上都是其領域內的領軍級人物，例如Yariv教授，是光電子學方面的權威。它們的研究方向也基本上都是最前沿的，例如納米生物材料，量子光子學器件，納米器件，超快光子學，光通信等等。

同時該校的申請難度也是極高，網站上給出的要求是：雖然沒有硬性規定，但GRE平均Verbal 600, Quantitative 780, Analytic

760, Physics Subject 880 托福 600（250），如果是國內頂尖大學物理系的top3的同學，語言又達標的可以衝擊試試。

專業實力及綜合能力比較均衡的學校：OSU(俄亥俄州立大學)

OSU可謂是一所大眾情人的學校，牛人拿它保底，不錯的主申，差一點的衝刺，所以申請者眾多。OSU確實很看重硬指標，高GPA和高GT成績就有不小的機會爭取到offer。

物理系網頁：

https://physics.osu.edu/

OSU的物理系的凝聚態組較大，實力也很強，其他的組相比之下都比較小。凝聚態物理的研究非常偏嚮應用，非常偏向電子產業，且方向都很新。其的研究方向包括：複雜流體，納電子學，固體電子學，電子材料，聚合物，磁學，磁性納米材料，高溫超導，超材料，各種新材料的光學和電磁性質等。其中，Pual Berger教授是納電子學，半導體等方面等著名學者。可以說OSU物理系的方向既新又全，建議有一定背景的學生嘗試看看。

該校網站上對於PHD申請者的要求是：

IBT>79, 雖說GRE沒有限制，單說平均錄取都是正確率>50%，另外眾所周知GRE的有效期是5年，但該校要求 GRE general tests taken within the last

2 years，這一點值得注意。同時，該校的物理專業同樣要求參加SUB考試：GRE Physics Subject test is REQUIRED -no

minimum score required but most of our successful applicants are above the 50th

percentile. This requirement is NOT usually waived so please be sure to sign up

to take your GRE Subject Test in Physics before the appropriate deadlines.

某些方向很彪悍但綜排不一定很高的學校：U New Mexico(新墨西哥大學)

新墨西哥大學綜排並不好，且位置較為偏遠，離墨西哥很近。但這裡卻是美國科研的中心之一。著名的洛斯阿拉莫斯國家實驗室以及桑地亞國家實驗室就位於新墨西哥州，還有射電天文望遠鏡陣列。新墨西哥大學常常與這兩家實驗室有合作研究項目，並且洛斯阿拉莫斯實驗室正在漸漸轉向民用，因此機會應該會越來越多。新墨西哥的研究生院排名全美30，具有相當強的實力。這個學校有一個光學工程項目(OSE)，即Optical Science and Engineering program，是一個由物理、ECE和新墨西哥高技術材料研究中心合搞的一個交叉項目，研究的領域很前沿，包括了納米器件，納米材料，光子學，量子光學等等方向。如果是學光學的學生能來此，相信會有很好的科研前景。據我了解該項目在去前給了交大和北大各一個offer。

所以，如果對光學方向很感興趣，並且成績好的同學，可以主申或者拿它保底。能去這家做研究也是很不錯的。

物理系網頁：

http://panda.unm.edu/

OSE主頁：

http://www.optics.unm.edu/faculty.html

該校提出了PHD成功申請者入校後要參加Preliminary Exams，如果擁有大於800分（含800）的 Physics GRE Subject Test才可免於這個考試。

除了以上選取的學校外，還推薦一些比較有特色的學校，如物理院系設置偏向工程應用的，大家可以關注一下NCSU,USC,GIT；而與MSE結合很緊密的如Purdue, JHU, U Michigan, Cornell, Chapel

Hill；如果是學光學的，可以看看擁有全美三大光學中心的Arizona U, U Rochester, Central Florida,

此外TAMU也是做的不錯的。

此外，知己知彼方能百戰百勝。我們也應該了解國外院校的「口味」，以下是根據歷年的錄取及陶瓷情況了解到的一些信息，僅供申請者參考：

1. Duke對北大物理系的學生很是友好，每年都會有offer，所以北大的學子可以優先考慮看看。

2. Dartmouth College的物理系不大，但量子信息的研究很棒，對北大比較友好。

3. PSU比較傾心於南大和中科大的學生。

4. U Syracuse 的物理系生物物理方面的研究不錯，曾經給交大發過幾個offer，且交大系裡有老師跟該校有聯繫，所以交大物理系的學生可以考慮該校試試。

5. RPI的實力不俗，系裡有不少中國人，而offer主要集中在北大，南大，中科大等校。

6. TAMU的量子光學組與交大物理系有合作，所以相信在這方面的研究上交大學生申請該校會有一定優勢。

了解了美國物理專業的設置問題，再來說一下這個專業的不同方向的就業情況：

天文物理，等離子體物理，高能(粒子)物理，量子物理

這幾個方向的物理工作者由於本身研究內容比較先進或理論化多一些，很多研究目前只是為了滿足人類的好奇心而從事的研究，離應用還有很長的距離。因此學習這些方向的學生畢業以後絕大多數是留在學校和在相應的研究機構從事研究工作。值得一提的是，這其中高能物理的研究在未來的時間中會比較活躍。對於這幾個方向而言，繼續從事研究工作是比較好的選擇。

原子核物理

原子核物理的工作者也是從事教育和研究工作居多，不過這裡把他們和以上的幾個方向區別開來是因為原子核物理的研究偏重於如何應用核技術。現在核技術已經在越來越多的領域得到了應用。最重要的是國防事業，核能源的開發，另外同位素藥劑應用於某些疾病的診斷或治療;同位素儀錶在各工業部門用作生產自動線監測或質量控制裝置。加速器及同位素輻射源已應用於工業的輻照加工、食品的保藏和醫藥的消毒、輻照育種、輻照探傷以及放射醫療等方面。為了研究輻射與物質的相互作用以及輻照技術，已經建立了輻射物理、輻射化學等邊緣學科以及輻照工藝等技術部門，但是核物理專家是研究出這些儀器，使用這些儀器並不需要核物理學家。因此對於核物理而言，繼續從事研究工作依然最合適，不過從事核電站的工程師也是越來越多人的選擇。

凝聚態物理

凝聚態由於其研究的範圍太廣，就業情況也要分開看是研究的具體內容是什麼。做半導體，超導體，納米材料的由於和EE，材料比較相關，可以在IT、電子行業做新材料研發，測試工程師。不過現在的物理系比較偏重理論研究，因此事實上大部分人還是繼續做研究工作。凝聚態畢業生找工作時，去一些典型的工業重地為佳：例如加州，德州，賓州等。例如美國國家半導體公司就設立在加州，德州石油工業發達，美孚等石油公司的總部都在德州，濱州煤炭，鋼鐵工業發達，匹茲堡是美國最大的鋼鐵中心。凝聚態的同學想要在工業界找到工作的話， 務必提前準備，補充所缺的知識如計算機編程，統計等，才能在工業界順利找到工作。因此，凝聚態的就業面比起以上提到的各個方向都寬了不少。

光學

光學作為21世紀物理的一個最熱門方向。它是物理學中最接近應用的一個方向，和EE(電子電器工程)結合得也最緊密。特別是如果出身於三大光學中心(University of Rochester，University of Central Florida，University of Arizona)的光學院的話，由於它們得到工業界的廣泛認可，聯繫又緊密，就業不成問題。此外光學研究者可以在光纖通訊，光學(光電子)器件公司，太陽能產業，激光，液晶材料等領域工作。太陽能方面，雖然經濟低迷，不過美國的太陽能產業仍取得長足進步。去年，美國太陽能設備市場比2008年擴大近一倍;

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