应用物理学专业介绍

发布时间:2017-06-19

用物理学是将物理学的原理、方法应用于相关科学技术领域的应用型学科。

物理学是自然科学的重要组成部分, 在整个自然科学中具有基础性及先导性的地位, 是众多传统和现代高新技术建立的基础, 同时也是未来新技术产生和发展的源泉与动力。早在19 世纪末, 物理学就形成了以力学、热学、电磁学和光学等构成的经典物理学。20 世纪以来, 近代物理学在探索物质微观结构和物质运动的基本规律, 宇宙大尺度结构和运动的基本规律, 以及探索宏观物质结构和复杂系统运动的基本规律等方面都取得了重要进展, 并在20 世纪初建立了相对论和量子力学, 奠定了近代物理的理论基础。在此基础上, 相继产生了当今物理学的各个分支学科。

物理学的发展和物理学原理、方法、技术面向实际领域的应用, 使应用物理学的众多分支得以产生和发展。20 世纪核放射性现象的发现和核技术的突破、晶体管和集成电路的发明、激光器的发明和现代材料制备与表征技术的发展等, 先后催生了核物理学、半导体物理学和半导体器件物理学、激光物理学、材料物理学等新的重要的应用物理学分支学科。这些学科的形成和不断发展, 又有力地推动着物理学本身和现代科学技术其他新领域的蓬勃发展。新中国成立以来, 我国各类高等学校设立过一批基础基本相同、专业方向有别、专业名称各异的应用物理学类本科专业。

激光是量子物理与光学、电子学相结合的产物。在研究激光的物理机制、研制新型激光器和探索激光应用的过程中, 逐渐形成了应用物理学的一个新方向--激光物理学。现在, 激光已成为物理学、化学、材料科学等基础学科科学研究的有力工具。不仅原有一批方向得以进一步发展, 而且一批新方向随之诞生, 如全息技术、激光光谱学、非线性光学、原子光学、冷原子物理、激光核聚变、化学反应动力学、先进制造等。同时, 激光已普遍应用于工业、信息、医疗、军事等众多领域。

应用物理学与相关学科的关系

物理学的基本原理渗透在自然科学的各个领域, 物理学一旦在某个研究领域有所突破, 必然在这个领域产生革命性的进展和广泛应用, 成为相关技术科学的学科基础。作为物理学的重要组成部分的应用物理学, 更加偏重于物理学基本原理的应用, 不仅与许多自然科学学科关系密切, 更是众多技术学科的先导。 

应用物理学的发展推动了化学、生命科学、地学、天文学等基础学科的发展。应用物理学不仅为这些基础科学的实验研究手段带来了根本的变化, 而且在把物理学基本原理和研究方法用于解决这些学科的科学问题的同时, 为它们夯实和深化了学科基础, 促使新学科的诞生。例如, 电子显微镜、核磁共振、X 射线衍射、扫描隧道显微镜等物理仪器和实验方法的发明和应用, 为生命科学的基础研究提供了全新的方法和工具, 由此产生生物物理这一新的分支学科。特别是, 由此确定了DNA 的双螺旋结构, 揭示了遗传密码的本质, 成为20 世纪生命科学的重大突破。这些基础学科的发展, 与物理学的交叉, 也不断对应用物理学提出新的挑战,大大促进了物理学自身的发展。 

应用物理学的许多前沿研究都有其明确的应用前景, 例如, 核能、激光、高温超导、巨磁电阻、磁共振、纳米和功能材料、量子信息等, 它们已经并将继续在能源、信息、计算机、医学和材料等许多技术学科带来新的发展以至革命性的突破。另一方面, 技术的进步和人类对可持续发展的需求, 正在不断地推动应用物理学各个分支学科的持续和深入发展。     应用物理学的进一步发展必将对人类现代文明和社会进步继续做出重大贡献。

应用物理学本科专业的培养目标

应用物理学本科专业培养具有较扎实的物理学基础和相关应用领域的专门知识, 具有较强实践能力和创新意识, 能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事研究、教学、新技术开发与应用以及管理工作的人才; 部分毕业生适合在相关学科领域进一步深造。

应用物理学专业培养的本科人才应具备良好的数学基础, 掌握物理学的基本知识与原理、基本实验技能与技术; 受到科学思维和物理学研究方法的训练, 具有科学精神、科学素养、科学作风和创新意识; 具备一定的独立获取知识的能力、动手能力、实践能力和技术开发能力。

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