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一、概念：
物理学是最重要的基础学科之一，也是老三样 “数理化” 之一。每年中国都有大批的申请者申请这个专业，也是中国学生最有优势，最容易获得奖学金的一个学科。在美国，物理专业分为Theoretical(理论型)和Experimental（实验型），前者偏向于以后从事教育和科研机构，而后者偏向应用类行业，专业学习中也有很多的实验室研究的要求，关于理论型和实验型的举例，在下文的加州伯克利大学里有详细文字。许多物理、EE、材料工程等方向的学生都会选择物理作为研究生方向，但较多的人会选择实验型，而不愿意投入在理论研究中，而这两个方面对申请人的背景以及申请的竞争程度也是不同的，比如：实验型看重申请者的研究经历、工作经历等，而理论型看重理论思想等。
在大学物理系里，教授都是同时带有教学任务和研究任务的，教授与博士后、博士生、本科生以及访问学者们经常一起做研究，所以你会发现很多时候大学的诺贝尔奖的获得者往往不是一个教授的功劳，这个教授后面还有几个其他同事，有的是他的博士生，有的还可能是本科生。所以永远不要忽略本科生的实力，美国基础学科给予本科生的关注是非常大的。对于研究生阶段，选择一个优秀导师，可能让你参与到国内甚至世界重量级的研究项目。那么这就需要在申请的时候，明确表明自己的研究兴趣领域和优势，这样才能够得到教授的关注。
二、物理的研究方向：
Atomic / Molecular / Optical 原子、分子、光子物理
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。排名前10位的学校是：科罗拉多波尔得分校、麻省理工学院、哈佛大学、斯坦福大学、马里兰帕克分校、密歇根安娜堡、加州理工学院、罗切斯特大学、莱斯大学、加州伯克利；
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Condensed Matter 凝聚态
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。排名前10位的学校是：伊利诺伊香槟分校、麻省理工、哈佛大学、加州大学圣巴巴拉分校、康奈尔大学、斯坦福大学、加州伯克利、普林斯顿、芝加哥大学、加州理工学院、加州大学圣地亚哥分校；
Cosmology / Relativity / Gravity 宇宙学、相对论、万有引力
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。排名前10位的学校是：加州理工学院、普林斯顿大学、芝加哥大学、加州伯克利、斯坦福大学、麻省理工、哈佛大学、德州奥斯汀、滨州州立大学、康奈尔大学；
Elementary Particles / Field / String Theory 基本粒子、场论、弦理论
粒子是人们认知的构成物质的最小最基本的单位，在夸克理论提出后，人们认识到基本粒子也有复杂的结构，故现在一般不提“基本粒子”这一说法。不过你会发现美国的很多大学里依然会频繁出现Elementary Particles。排名前10位的学校是加州理工学院、麻省理工、哈佛大学、普林斯顿大学、加州伯克利、斯坦福大学、加州大学圣巴巴拉、芝加哥大学、康奈尔大学、哥伦比亚大学；
Nuclear 核
是研究原子核性质的物理学分支。它主要有三大领域：研究各类次原子粒子与它们之间的关系、分类与分析原子核的结构并带动相应的核子技术进展。排名前10位的学校是麻省理工学院、密歇根州立大学、华盛顿大学、纽约州立大学石溪分校、耶鲁大学、哥伦比亚大学、印第安纳大学布鲁明顿分校、加州理工学院、伊力诺伊香槟分校、马里兰大学帕克分校；
Plasma 等离子
是研究等离子体的形成、性质和运动规律的物理学分支学科。等离子体是宇宙中物质存在的主要形式，太阳及其他恒星、脉冲星、许多星际物质、地球电离层、极光、电离气体等都是等离子体。排名前7位的学校：普林斯顿大学、麻省理工学院、马里兰大学帕克分校、威斯康辛麦迪逊、德克萨斯奥斯汀、加州大学洛杉矶分校、加州伯克利、加州大学圣地亚哥分校；
Quantum量子
主要指原子、分子、原子核、基本粒子；排名前10位的学校是麻省理工学院、哈佛大学、加州理工学院、普林斯顿大学、斯坦福大学、科罗拉多大学波尔得分校、加州伯克利、伊利诺伊香槟、康奈尔大学、马里兰大学帕克分校；
有留学难题？立即咨询嘉华导师不过这7个方向并不是物理学的标准分支，以上专业都是理论型，还要提一下应用物理学（Applied Physics），平常咨询中经常会有学生说自己是学应用物理学的，这个专业主要研究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，以及纳米材料和器件、光电子器件，微电子，物理电子学以及电子技术为主。应用物理涉及到的是具体的问题，所以一般采用实验方法进行研究，而传统物理更多地依赖数学和物理，以理论为主。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（如加州理工学院）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。
理科的申请，不仅讲究学生的学习能力、科研能力，申请的最基本因素是找对正确的专业分支去申请。比如你是学习物理的凝聚态物理方向的，你完全可以和量子器件物理，物理电子学的教授联系，但是如果你和量子光学的教授联系，恐怕教授就不会对你感兴趣。
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