?？巳卮髮W(xué)物理本科課程是什么？考而思教育根據(jù)多年留學(xué)生課程輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)幫你整理了物理所需要掌握的知識(shí)點(diǎn)希望能幫助您！

作為?？巳卮髮W(xué)Physics,的學(xué)生，您將學(xué)習(xí)以下課程。

（一年級(jí)）信息技術(shù)與電子

這個(gè)是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的，每節(jié)課都有全面的工作表，演示者可以回答任何可能出現(xiàn)的問題。我們鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己以前的經(jīng)驗(yàn)，以自己的速度工作。沒有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生將需要在課外花更多的時(shí)間來完成工作表中的作業(yè)。在本的前半部分，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何使用Python進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。Python是一種解釋型、高級(jí)、通用的編程語言，可用于一系列學(xué)術(shù)和研究活動(dòng)，包括高級(jí)數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)處理工作。Python在商業(yè)和研究環(huán)境中被廣泛使用。隨后是為期兩周的LaTeX介紹，用于高質(zhì)量報(bào)告的排版。下半部分介紹數(shù)字電子學(xué)的基本領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兛赡茉谖锢韺W(xué)儀器等方面遇到，并提供必要的理論背景以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)查。還包括少量的模擬電子學(xué)，這是為了讓那些選擇不進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子學(xué)的學(xué)生受益。在這個(gè)中培養(yǎng)的技能將在整個(gè)課程中得到應(yīng)用和發(fā)展。

天體物理學(xué)簡介

本將向?qū)W生介紹量子力學(xué)和狹義相對(duì)論的理論，并展示它們是如何被用來解釋各種天體物理現(xiàn)象的。學(xué)生將對(duì)現(xiàn)代天文學(xué)家用來描述和解釋所觀察到的宇宙的關(guān)鍵思想和語言有廣泛的認(rèn)識(shí)和理解。

實(shí)用物理學(xué)

本提供了實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的廣泛基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，第二階段和后續(xù)階段的實(shí)踐工作將得到加強(qiáng)。它以一系列簡短的講座開始，并輔以在線筆記，內(nèi)容是誤差分析和圖表繪制。實(shí)驗(yàn)工作通常是在演示者的支持下，兩人一組進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)被記錄在實(shí)驗(yàn)本上，并作為正式報(bào)告提交。其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及作為一個(gè)小組，在一個(gè)類似于會(huì)議的環(huán)境中準(zhǔn)備和提交口頭報(bào)告。

數(shù)學(xué)技能

所有的物理學(xué)家都必須對(duì)數(shù)學(xué)方法有良好的掌握，并在其應(yīng)用中具有良好的"流暢性"水平。本涵蓋了微分、復(fù)數(shù)和矩陣等領(lǐng)域，在整個(gè)物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用性。它提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，后續(xù)PHY1026數(shù)學(xué)II將建立在此基礎(chǔ)上，并強(qiáng)調(diào)用物理科學(xué)中的例子來解決問題。

波浪和光學(xué)

振蕩和波的傳播的概念滲透到整個(gè)物理學(xué)中。本確定并應(yīng)用基本原則，使學(xué)生能夠理解許多表面上不相關(guān)的系統(tǒng)。廣泛的物理現(xiàn)象被用來作為例子。本首先考慮強(qiáng)迫、阻尼諧波振蕩器的特征參數(shù)，并將它們與波的傳播的特征參數(shù)聯(lián)系起來。后面的階段討論了波的傳播和反射，用拉長的繩子上的波作為模型系統(tǒng)。還討論了固體中的縱波、氣體中的聲波和周期性結(jié)構(gòu)中的波（大部分固體物理學(xué)的關(guān)鍵），隨后介紹了幾何光學(xué)和光學(xué)系統(tǒng).

物理學(xué)家的數(shù)學(xué)

本旨在鞏固學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面的技能，向?qū)W生介紹一些在物理學(xué)中最常用的數(shù)學(xué)技術(shù)，并讓學(xué)生在使用和應(yīng)用方面獲得經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)是數(shù)學(xué)技術(shù)的使用，而不是其嚴(yán)格的證明。

物質(zhì)的特性

了解物質(zhì)的特性既是物理學(xué)的一個(gè)基本方面，也是鑒于其日益增長的技術(shù)重要性而非常重要。在學(xué)位課程中，凝聚態(tài)的覆蓋面分布在一些中，本是第一個(gè)。本的目的是培養(yǎng)對(duì)物質(zhì)屬性的基本概念的正確理解。這在兩個(gè)層面上完成。使用實(shí)驗(yàn)觀察和宏觀（大尺度）理論來解釋彈性特性和靜力學(xué)特性等主題。液體的表面張力是用分子層面的理論來解釋的。隨后是對(duì)原子間相互作用的微觀處理，原子的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)，以及分子中的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)能級(jí)。在不同的分子排列方面，討論了液晶的結(jié)構(gòu)。最后，描述了具有金剛石結(jié)構(gòu)和氯化鈉結(jié)構(gòu)的晶體中的原子結(jié)構(gòu)和鍵合.

矢量機(jī)械學(xué)

本通過講座和指導(dǎo)自學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)和狹義相對(duì)論的理解。盡管有些概念在A-level考試中已經(jīng)很熟悉，但矢量符號(hào)將被貫穿使用。特別強(qiáng)調(diào)的是規(guī)律和方法的精確和一致的應(yīng)用。

（二年級(jí)）Python中的科學(xué)編程

掌握計(jì)算語言以及如何編寫程序來解決物理學(xué)相關(guān)問題是一項(xiàng)有價(jià)值的可轉(zhuǎn)移技能。它是通過一系列的實(shí)踐課程來教授的，學(xué)生將初步學(xué)會(huì)理解源代碼的邏輯，并被要求為一些準(zhǔn)備好的項(xiàng)目修改代碼。本教授Python編程語言，但所涉及的原則幾乎適用于所有程序化編程語言。

凝聚態(tài)物質(zhì)I

本將解釋電子和其他波如何在晶體材料內(nèi)傳播并影響其特性。討論了周期性結(jié)構(gòu)的特性，特別是實(shí)空間和倒數(shù)空間之間的關(guān)系以及彈性和非彈性散射在這兩個(gè)空間的表現(xiàn)。聲子和電子都受到它們傳播的晶體結(jié)構(gòu)的深刻影響。本的最后一節(jié)考慮了自由電子和近自由電子近似中的電子傳輸，這對(duì)電子在金屬和半導(dǎo)體中的行為給出了很好的描述。晶體晶格的振動(dòng)激發(fā)（聲子）對(duì)絕緣體的特性特別重要。

實(shí)用物理學(xué)II

實(shí)驗(yàn)工作是學(xué)習(xí)物理過程中的一個(gè)重要部分，學(xué)生在這里實(shí)際應(yīng)用他們的知識(shí)。它使學(xué)生能夠加深理解，提高解決問題的技巧，并使他們能夠積極參與對(duì)自然界的探索。這個(gè)第二階段的建立在第一階段PHY1027實(shí)踐物理學(xué)I的基礎(chǔ)上，引入了更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，有更詳細(xì)和經(jīng)常開放的實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生積極參與。這些實(shí)驗(yàn)是對(duì)第二階段和第三階段的講座材料的補(bǔ)充。一些實(shí)驗(yàn)課題在講座中沒有直接涉及，旨在擴(kuò)展學(xué)生對(duì)物理學(xué)的整體視野以及他們獨(dú)立定義和解決問題的能力。此外，該旨在發(fā)展廣泛的實(shí)驗(yàn)技能，以及仔細(xì)的記錄、對(duì)數(shù)據(jù)的批判性解釋及其在報(bào)告和會(huì)談中的表述。

數(shù)學(xué)與物理應(yīng)用

本將使學(xué)生在PHY1026的知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)物理學(xué)中使用的一些中心數(shù)學(xué)思想和技術(shù)有更深的理解和更強(qiáng)的能力。重點(diǎn)是實(shí)踐技能而不是正式證明。學(xué)生將獲得一些關(guān)鍵技術(shù)的技能，這些技術(shù)與他們在學(xué)位課程的后期階段將遇到的高級(jí)直接相關(guān)，但也在整個(gè)數(shù)學(xué)科學(xué)中具有廣泛的適用性。

熱物理學(xué)

本建立在第一階段PHY1024物質(zhì)特性中對(duì)熱特性的討論基礎(chǔ)上，介紹了經(jīng)典熱力學(xué)，并說明其規(guī)律是如何從集合的統(tǒng)計(jì)特性中自然產(chǎn)生的。介紹了關(guān)鍵思想的現(xiàn)實(shí)世界的例子，并強(qiáng)調(diào)了它們在后面中的應(yīng)用，如PHY2024凝聚態(tài)物質(zhì)I和PHY3070恒星從誕生到死亡。本中發(fā)展的概念在PHYM001統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中得到進(jìn)一步擴(kuò)展。

用C語言進(jìn)行科學(xué)編程

掌握計(jì)算語言以及如何編寫程序解決物理學(xué)相關(guān)問題是一項(xiàng)有價(jià)值的可轉(zhuǎn)移技能。它是通過一系列的實(shí)踐課程來教授的，在這些課程中，學(xué)生將初步學(xué)會(huì)理解源代碼的邏輯，并被要求為一些準(zhǔn)備好的項(xiàng)目修改代碼。本學(xué)習(xí)C語言，但所涉及的原則幾乎適用于所有程序化編程語言。

電磁學(xué)I

本研究與靜電學(xué)（靜止電荷）和磁靜電學(xué)（與穩(wěn)定電流相關(guān)的磁效應(yīng)）有關(guān)的現(xiàn)象。它介紹和發(fā)展了電場和磁場矢量的使用，并通過考慮經(jīng)典水平的電磁感應(yīng)將它們聯(lián)系起來。這些場與傳統(tǒng)的塊狀電路參數(shù)R、C和L之間的聯(lián)系也得到發(fā)展。本依賴于并發(fā)展學(xué)生應(yīng)用矢量分析的能力。麥克斯韋方程的微分形式將被系統(tǒng)地開發(fā)，從兩個(gè)帶電粒子之間的力開始，從而為研究PHY3051電磁學(xué)II中更高級(jí)的材料打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

量子力學(xué)I

本介紹了量子力學(xué)基本原理的數(shù)學(xué)表達(dá)，以及尋找允許直接數(shù)學(xué)分析的問題解決方案的方法。這些解決方案展示了該學(xué)科的許多一般特征，并將應(yīng)用于物理課程的后續(xù)中。

（三年級(jí)）一般問題

解決問題是通過使用推理來回答問題的過程，而不僅僅是應(yīng)用預(yù)先學(xué)過的程序。這是一個(gè)向?qū)W生提出不熟悉的問題來解決的綜述性。它要求學(xué)生利用他們在大學(xué)三年中積累的核心物理學(xué)的技能和知識(shí)，以制定他們自己的解決方案來解決這些問題。專業(yè)的物理學(xué)家應(yīng)該能夠通過適當(dāng)?shù)貞?yīng)用基本的物理定律來解決許多問題，并通過這樣做來展示他們對(duì)相關(guān)定律的知識(shí)，加深他們對(duì)物理世界的理解。解決問題的能力也是一項(xiàng)基本的生活技能，大多數(shù)物理學(xué)畢業(yè)生不是靠他們詳細(xì)的物理學(xué)知識(shí)，而是靠他們解決雇主問題的能力來謀生。本的目的是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和經(jīng)驗(yàn)。

工程師的電磁學(xué)一個(gè)學(xué)期的物理項(xiàng)目和報(bào)告

本包括一個(gè)學(xué)期的項(xiàng)目，可以是理論性的，也可以是實(shí)驗(yàn)性的，通常是兩人一組進(jìn)行。這些項(xiàng)目是開放式的。雖然通常是受系里的研究啟發(fā)，但學(xué)生可以提出自己的調(diào)查課題。學(xué)生將為他們的項(xiàng)目編寫一份正式的書面科學(xué)報(bào)告。

核與高能粒子物理學(xué)

本是對(duì)核物理和粒子物理的介紹，以一系列講座和綜合自學(xué)包的形式進(jìn)行，提出了一系列構(gòu)成該學(xué)科基礎(chǔ)的關(guān)鍵領(lǐng)域的課題。這是所有物理學(xué)課程的一個(gè)核心，并由第三階段的輔導(dǎo)和問題課支持。

電磁學(xué)和量子力學(xué)

本由第三階段的理學(xué)士學(xué)生學(xué)習(xí)。它發(fā)展了學(xué)生的電磁學(xué)和量子力學(xué)的知識(shí)，并說明了這兩個(gè)領(lǐng)域的共同點(diǎn)和關(guān)系。它建立在第二階段的核心PHY2021（電磁學(xué)I）和PHY2022（量子力學(xué)I）的基礎(chǔ)上。出發(fā)點(diǎn)是在PHY2021中介紹的麥克斯韋方程，通過操作得到電磁波方程和解的形式。這些解和薛定諤方程的解之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到了探索和利用。這種方法被用來描述和理解同時(shí)表現(xiàn)出量子和電磁效應(yīng)的物理系統(tǒng)的例子。原子和材料的介電和磁性能從經(jīng)典和量子的角度來考慮，重點(diǎn)是它們的實(shí)部和虛部的頻率相關(guān)性，以及對(duì)波傳播的影響。考慮波在不同材料之間的界面?zhèn)鞑?，從而推?dǎo)出菲涅爾反射和傳輸系數(shù)。討論了通過傳輸線、波導(dǎo)和光纖引導(dǎo)不同頻率的電磁波的方法，這些知識(shí)以及量子轉(zhuǎn)換的理論被用來理解激光器和激光操作。

項(xiàng)目和畢業(yè)論文

本包括兩個(gè)單學(xué)期項(xiàng)目，可以是理論性的，也可以是實(shí)驗(yàn)性的，通常是一對(duì)一進(jìn)行。這些項(xiàng)目是開放式的。雖然通常是受系里的研究啟發(fā)，但學(xué)生也可以提出自己的研究課題。學(xué)生將為他們的第一個(gè)項(xiàng)目制作一份正式的書面科學(xué)報(bào)告，并將合作為他們的第二個(gè)項(xiàng)目做一個(gè)海報(bào)展示.

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