欢迎来到加倍考研网! 北京 上海 广州 深圳 天津
微信二维码
在线客服 40004-98986
推荐适合你的在职研究生专业及院校

物理学研究生有哪些方向?

不祭先祖
第三部
物理学太博大了。物理学的研究生可以大致分成以下几个大类: 力学(例如工程力学等)光学(光学材料与器件、物理光学、激光器件等)电磁学(电子学、无线电电子学、电磁场与微波技术等)材料学(有偏性能研究和生产制造等不同的方向)凝聚态物理学表面物理等离子体物理热学(热能工程、传热学、统计力学等)机械学(流体传动与控制(有的学校还细分为气体和液体两类))宏观物理(天体物理、相对论)地球物理声学(声音处理(偏电子)、声学工程、还有偏艺术方向的录音技术或录音艺术专业)物理学史 物理学的大部分专业,都与应用密切相关。本回答被网友采纳

理论物理有哪些研究方向

不怕死
卡特琳
主要研究方向 1、高温超导体机理、BEC理论及自旋电子学相关理论研究。2、凝聚态理论;3、原子分子物理、量子光学和量子信息理论;4、统计物理和数学物理。5、凝聚态物理理论、计算材料、纳米物理理论6、自旋电子学,Kondo效应。7、凝聚态理论、第一原理计算、材料物性的大规模量子模拟。8、玻色-爱因斯坦凝聚, 分子磁体, 表面物理,量子混沌。 凝聚态物理 主要研究方向 1、非常规超导电性机理,混合态特性和磁通动力学。(1)高温超导体输运性质,超导对称性和基态特性研究。(2)超导体单电子隧道谱和Andreev反射研究。(3)新型Mott绝缘体金属-绝缘基态相变和可能超导电性探索。(4)超导体磁通动力学和涡旋态相图研究。(5)新型超导体的合成方法、晶体结构和超导电性研究。2、高温超导体电子态和异质结物理性质研究(1)高温超导体和相关氧化物功能材料薄膜和异质结的生长的研究。(2)铁电体极化场对高温超导体输运性质和超导电性的影响的研究。(3)高温超导体和超大磁电阻材料异质结界面自旋极化电子隧道效应的研究。(4)强关联电子体系远红外物性的研究。3、新型超导材料和机制探索(1)铜氧化合物超导机理的实验研究(2)探索电子—激子相互作用超导体的可能性(3)高温超导单晶的红外浮区法制备与物理性质研究4、氧化物超导和新型功能薄膜的物理及应用研究(1)超导/介电异质薄膜的制备及物性应用研究(2)超导及氧化物薄膜生长和实时RHEED观察(3)超导量子器件的研究和应用(4)用于超导微波器件的大面积超导薄膜的研制5、超导体微波电动力学性质,超导微波器件及应用。6、原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质(1)表面生长的动力学理论;(2)表面吸附小系统(生物分子,水和金属团簇)原子和电子结构的第一性原理计算;(3)低维体系的电子结构和量子输运特性 (如自旋调控、新型量子尺寸效应等)。. 7、III-V族化合物半导体材料及其低维量子结构制备和新型器件探索(1)宽禁带化合物(In/Ga/AlN,ZnMgO)半导体及其低维量子结构生长、物性、微结构以及相互关系的研究,宽禁带化合物半导体新型微电子、光电子器件探索;(2)砷化镓基、磷化铟基新型低维异质结材料的设计、生长、物性研究及其新型微电子/光电子器件探索;(3)SiGe/Si应变层异质结材料的制备及物性研究。8、新颖能源和电子材料薄膜生长、物性和器件物理(1)纳米太阳能转换材料制备和器件研制;(2)纳米金刚石薄膜、碳氮纳米管/硼碳氮纳米管的CVD、PVD制备和场发射及发光性质研究;(3)负电亲和势材料的探索与应用研究;(4)纳米硅基发光材料的制备与物性研究;(5)有序氧化物薄膜制备和催化性质。9、低维纳米结构的控制生长与量子效应(1)极低温强磁场双探针扫描隧道显微学和自旋极化扫描隧道显微学;(2)半导体/金属量子点/线的外延生长和原子尺度控制;(3)低维纳米结构的输运和量子效应;(4)半导体自旋电子学和量子计算;(5)生物、有机分子自组装现象、单分子化学反应和纳米催化。10、生物分子界面、激发态及动力学过程的理论研究(1)生物分子体系内部以及生物分子-固体界面(主要包括氧化物表面、模拟的细胞表面和离子通道结构)的相互作用的第一原理计算和经典分子动力学模拟;(2)界面的几何结构、电子结构、输运性质及对生物特性的影响;(3)纳米结构的低能激发态、光吸收谱、电子的激发、驰豫和输运过程的研究,电子-原子间的能量转换和耗散以及飞秒到皮 秒时段的含时动力学过程的研究。11、表面和界面物理(1)表面原子结构、电子结构和表面振动;(2)表面原子过程和界面形成过程;(3)表面重构和相变;(4)表面吸附和脱附;(5)表面科学研究的新方法/技术探索。12、自旋电子学;13、磁性纳米结构研究;14、新型稀土磁性功能材料的结构与物性研究;15、磁性氧化物的结构与物性研究;16、磁性物质中的超精细相互作用;17、凝聚态物质中结构与动态的中子散射研究;18、智能磁性材料和金属间化合物单晶的物性研究;19、分子磁性研究;20、磁性理论。21、纳米材料和介观物理研究内容:发展纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的制备方法;模板生长和可控生长机理研究;界面结构,谱学分析和物性研究;纳米电子学材料的设计、制备,纳米电子学基本单元器件物理。22、无机材料的晶体结构,相变和结构-性能的关系研究内容:在材料相图相变研究的基础上,探索合成新型功能材料,为先进材料的合成和性能优化提供科学依据;在晶体结构测定的基础上,探讨材料结构-性能之间的内在联系,从晶体结构的微观角度阐明先进材料物理性质的机制,设计合成具有特定

物理研究生有哪些方向? 详细 谢谢 ^_^

未尝不言
涅槃
很多呀,所有和物理有相关研究的内容都基本上有研究生方向。举一些例子吧:当然是凝聚态物理专业比较好 其实凝聚态物理主要做的就是材料研究 当今材料很热门 国家十一五规划中有很大科研基金都是材料 郑州大学凝聚态物理专业,物理学一级学科,国家重点学科,博士后流动站 报考郑州大学吧 1.理论物理(070201)(理学) 研究方向:01、引力理论与宇宙学;02、粒子物理理论;03、凝聚态理论;04、统计物理。 2.粒子物理与原子核物理(070202)(理学) 研究方向:01、粒子物理 ;02、粒子物理与核物理实验技术及其应用。 3.凝聚态物理(070205) (理学) 研究方向:01、金属材料与金属物理;02、超导物理与器件;03、半导体光电材料;04、表面物理与薄膜物理;05、纳米材料物理;06、陶瓷功能材料;07、太阳能薄膜电池;08、材料计算设计与模拟。 4.光学(070207) (理学) 研究方向:01、激光光谱学;02、激光与物质相互作用;03、光电材料与器件;04、光子生物学 。 5.生物物理学(071011)(理学) 研究方向:01、离子束生物效应;02、离子束生物工程。 6.测试计量技术与仪器(080402)(工学) 研究方向:01、智能化仪器仪表;02、传感器技术;03、医学信息处理;04、嵌入式技术及应用。 7.材料物理与化学(080501)(工学) 研究方向:01、合金材料;02、结构与功能陶瓷材料;03、纳米与复合材料。 8.物理电子学(080901) (工学) 研究方向:01、微控制器及其应用;02、信号检测与处理。 9.核技术及应用(082703) (工学) 研究方向:01、核分析技术及应用;02、核医学仪器与方法;03、 加速器技术及应用 10.光学工程(0803) (工学) 研究方向:01、激光加工;02、光电材料与光电技术。 其他的交叉学科,比如说物理课程教学论、科技哲学等等

理论物理目前都有哪些方向?

必由其名
蒙庄
物理学的一个分支学科。它是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的。力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学是以讨论物体在外力作用下保持平衡状态的条件为主。运动学是撇开物体间的相互作用来研究物体机械运动的描述方法,而不涉及引起运动的原因。动力学是讨论质点系统所受的力和压力作用下发生的运动两者之间的关系。力学也可按所研究物体的性质分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质通常分为固体和流体,固体包括弹性体和塑性体,而流体则包括液体和气体。   16世纪到17世纪间,力学开始发展为一门独立的、系统的学科。伽利略通过对抛体和落体的研究,提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。17世纪末牛顿提出力学运动的三条基本定律,使经典力学形成系统的理论。根据牛顿三定律和万有引力定律成功地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。此后两个世纪中在很多科学家的研究与推广下,终于成为一门具有完善理论的经典力学。1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,对于高速运动物体,必须用相对力学来代替经典力学,因为经典力学不过是物体速度远小于光速的近似理论。20世纪20年代量子力学得到发展,它根据实物粒子和光子具有粒子和波动的双重性解释了经典力学不能解释的微观现象,并且在微观领域给经典力学限定了适用范围。经典力学  经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其它力学原理,它是20世纪以前的力学,有两个基本假定:其一是假定时间和空间是绝对的,长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关,物质间相互作用的传递是瞬时到达的;其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来,由于物理学的发展,经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定,实际上只适用于与光速相比的低速运动情况。在高速运动情况下,时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中,所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。牛顿力学  它是以牛顿运动定律为基础,在17世纪以后发展起来的。直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动,这就是牛顿力学。它以质点为对象,着眼于力的概念,在处理质点系统问题时,须分别考虑各个质点所受的力,然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在,且各自守恒,它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法,在解决简单的力学问题时,比分析力学方便简单。分析力学  经典力学按历史发展阶段的先后与研究方法的不同而分为牛顿力学及分析力学。1788年拉格朗日发展了欧勒·达朗伯等人的工作,发表了“分析力学”。分析力学处理问题时以整个力学系统作为对象,用广义坐标来描述整个力学系统的位形,着眼于能量概念。在力学系统受到理想约束时,可在不考虑约束力的情况下来解决系统的运动问题。分析力学较多采用抽象的分析方法,在解决复杂的力学问题时显出其优越性。理论力学  是力学与数学的结合。理论力学是数学物理的一个组成部分,也是各种应用力学的基础。它一般应用微积分、微分方程、矢量分析等数学工具对牛顿力学作深入的阐述并对分析力学作系统的介绍。由于数学更深入地应用于力学这个领域,使力学更加理论化。运动学  用纯粹的解析和几何方法描述物体的运动,对物体作这种运动的物理原因可不考虑。亦即从几何方面来研究物体间的相对位置随时间的变化,而不涉及运动的原因。动力学  讨论质点系统所受的力和在力作用下发生的运动两者之间的关系。以牛顿定律为基础,根据不同的需要提出了各种形式的动力学基本原理,如达朗伯原理、拉格朗日方程、哈密顿原理,正则方程等。根据系统现时状态以及内部各部分间的相互作用和系统与它周围环境之间的相互作用可预言将要发生的运动。弹性力学  它是研究弹性体内由于受到外力的作用或温度改变等原因而发生的应力,形变和位移的一门学科,故又称弹性理论。弹性力学通常所讨论的是理想弹性体的线性问题。它的基本假定是:物体是连续、均匀和各向同性的;物体是完全弹性体;在施加负载前,体内没有初应力;物体的形变十分微小。根据上述假定,对应力和形变关系而作的数学推演常称为数学弹性力学。此外还有应用弹性力学。如物体形变不是十分微小,可用非线性弹性理论来研究。若物体内部应力超过了弹性极限,物体将进入非完全弹性状态。此时则必须用塑性理论来研究。连续介质力学  它是研究质量连续分布的可变形物体的运动规律,主要讨论一切连续介质普遍遵从的力学规律。例如,质量守恒、动量和角动量定理、能量守恒等。弹性体力学和流体力学有时综合讨论称为连续介质力学。力的含义  物体之间的相互作用称为“力”。当物体受其他物体的作用后,能使物体获得加速度(速度或动量发生变化)或者发生形变的都称为“力”。它是物理学中重要的基本概念。在力学的范围内,所谓形变是指物体的形状和体积的变化。所谓运动状态的变化指的是物体的速度变化,包括速度大小或方向的变化,即产生加速度。力是物体(或物质)之间的相互作用。一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,前者是受力物体,后者是施力物体。只要有力的作用,就一定有受力物体和施力物体。平常所说,物体受到了力,而没指明施力物体,但施力物体一定是存在的。不管是直接接触物体间的力,还是间接接触的物体间的力作用;也不管是宏观物体间的力作用,还是微观物体间的力作用,都不能离开物体而单独存在的。力的作用与物质的运动一样要通过时间和空间来实现。而且,物体的运动状态的变化量或物体形态的变化量,取决于力对时间和空间的累积效应。根据力的定义,对任何一个物体,力与它产生的加速度方向相同,它的大小与物体所产生的加速度成正比。且两力作用于同一物体所产生的加速度,是该两力分别作用于该物体所产生的加速度的矢量和。   力是一个矢量,力的大小、方向和作用点是表示力作用效果的重要特征,称它为力的三要素。力的合成与分解遵守平行四边形法则。在国际单位制(SI)中,规定使质量为一千克的物体,产生加速度为1米/秒2的力为1牛顿,符号是N。(1千克力=9.80665牛顿。1牛顿=105达因)   力的种类很多。根据力的效果来分的有压力、张力、支持力、浮力、表面张力、斥力、引力、阻力、动力、向心力等等。根据力的性质来分的有重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等。在中学阶段,一般分为场力(包括重力、电场力、磁场力等),弹力(压力、张力、拉力等),摩擦力(静摩擦力、滑动摩擦力等)。力的三要素  力的大小、方向和作用点合称为“力的三要素”。常用有向线段来表示力。线段的长度跟力的大小成正比,箭头表示力的方向,线段的起点表示力的作用点。用上述方式表示力叫“力的图示法”。当考虑有关力的问题时,必须考虑这三个要素。物性  是物理学的内容之一,是研究有关物质的气、液、固三态的力学和热学性质的科学。物性学原指研究物质三态的机械性质和热性质的学科。随着对物质性质的研究,逐渐由力学和热学扩展到电磁学、光学等方面,物性学所涉及的范围太广,现已不再作为一门单独的学科,而将其内容分别纳入有关的部门。物理变化  指物质的状态虽然发生了变化,但一般说来物质本身的组成成分却没有改变。例如:位置、体积、形状、温度、压强的变化,以及气态、液态、固态间相互转化,气态转化为液态叫液化,液态转化为固态叫凝固,固态转化为液态叫融化,液态转化为气态叫气化,固态转化为气态叫升华,气态转化为固态叫凝华。还有物质与电磁场的相互作用,光与物质的相互作用,以及微观粒子(电子、原子核、基本粒子等)间的相互作用与转化,都是物理变化。物质  物质为构成宇宙间一切物体的实物和场。例如空气和水,食物和棉布,煤炭和石油,钢铁和铜、铝,以及人工合成的各种纤维、塑料等等,都是物质。世界上,我们周围所有的客观存在都是物质。人体本身也是物质。除这些实物之外,光、电磁场等也是物质,它们是以场的形式出现的物质。   物质的种类形态万千,物质的性质多种多样。气体状态的物质,液体状态的物质或固体状态的物质;单质、化合物或混合物;金属和非金属;矿物与合金;无机物和有机物;天然存在的物质和人工合成的物质;无生命的物质与生命物质以及实体物质和场物质等等。物质的种类虽多,但它们有其特性,那就是客观存在,并能够被观测,以及都具有质量和能量。物体  由物质构成的,占有一定空间的个体都称为物体。通过人类感觉器官可感觉到它存在的客观现实。张力  被拉伸的弦、绳等柔性物体对拉伸它的其他物体的作用力或被拉伸的柔性物体内部各部分之间的作用力。例如,某绳AB可以看成是A C和C B两段组成,其中C为绳A B中的任一横截面,AC段和CB段的相互作用力就是张力。在绳的截面上单位面积所受的张力称为张应力。力的单位  在m·kg·s制中力的单位是“牛顿”。力的大小,习惯上用重量的单位。若在弹簧秤上挂500克的砝码时的伸长长度与用手拉弹簧秤的伸长长度相同时,手的拉力便与500克砝码的重力大小相同。因此,与500克的重量同样作用的力,就用500克的力来表示。但实际上,克、千克都是质量的单位,克重或千克重等重量单位是属于力的一种重力单位,不能代表全部,而且在计算上数值不同,故有力之绝对单位。依牛顿力学的定义:力=质量×加速度。使质量为1千克的质点,在力的方向产生1米/秒2的加速度时,则称该力为1千克·米/秒2=1牛顿。因质点受地球引力作用,下落时的重力加速度为g=9.8米/秒2,故质量为1千克的质点的重量G=mg=1×9.8千克·米/秒2=9.8牛顿。牛顿  它是国际单位制中力的单位。使质量是1千克的物体获得1米·秒-2加速度的力叫作1“牛顿”。符号用N表示。(1牛顿=105达因)。重力  离引力场场源比较近的引力场叫做重力场,物体受到重力场的力叫做重力。引力场物质因为有质量而相互吸引的力叫做万有引力,简称引力。实物周围普遍存在引力场,处在引力场之中的实物会受到引力。产生引力场的实物叫做引力场的场源,简称场源。关于重力有各种不同的解释,如,是一个物体在宇宙中受到其他物体万有引力作用的总合;重力即地球对物体的吸引力;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;宇宙中的每个质点与其它质点之间,都存在着一种引力性的相互作用,与两质点质量的乘积成正比,与其间距离的平方成反比,这种相互作用称为“重力”。   上述几种讲法虽略有区别,但强调了它们的本质是引力。因为处于引力场的物体都受到重力,重力的本质是引力相互作用。地面附近的物体,由于其它天体距离它很远,地球上其它物体对它的万有引力很小,所以该物体的重力是指地球对它的万有引力,其方向指向地心。离地面愈远,重力愈小。同一物体在地球上不同地点重力也稍有不同,从赤道到两极重力是逐渐增加的,因为地球是一个扁球体,其赤道处半径大于两极半径。地球上的物体随地球的自转而作匀速圆周运动,作匀速圆周运动的物体所需的向心力,来源于地球对物体的引力。向心力与重力同为引力的分力。由于地球上各地的地形与地质构造不同,物体在地球上不同的地点引力将有所变化,而物体的重力也随之而变化。利用这种重力的变化可以探矿(可探测煤、铁、铜矿及石油的蕴藏量等)。重量  在地球表面附近,物体所受重力的大小,称为“重量”。地球表面上的物体,除受地球对它的重力作用外,由于地球的自转,还将受到惯性离心力的作用,这两个力的合力的大小称为该物体的重量。习惯上人们认为:物体所受到的重力就是它本身的重量。对重量的解释有许多说法,例如,重量就是重力;物体的重量就是地球对该物体的万有引力;重量即物体所受重力的大小;重量是物体静止时,拉紧竖直悬绳的力或压在水平支持物上的力。   上述几种讲法,有的强调重量即重力,是矢量,它们的本质是引力。有的强调重力不是矢量,重量是重力的大小,是标量。还有的是以测量法则作为重量的定义。这些不同的定义只是解释的不同而已,谈不到对与错。   质量为1千克的物体,在纬度45°的海平面上所受的重力即重量称为1千克力。不同的物体重量不同,同一物体在地球上的位置不同,它的重量也有差异。1千克的物体,在赤道上称得重量是0.973千克力,而在北极称之则是1.26千克力。同一物体所处位置不同,其质量不变,而重量则愈近两极和愈近地面则愈大(这体现了地球自转的离心力会让物体重量变轻)。

物理学(师范类)考研有那些方向?

反骨仔
复命
学好物理基础学科,尤其是电磁电路等工科科目。当然还有数学和英语。建议女生考研还是选光通信或者光学工程中其他热门分支。建议北邮或西电。还有计算机编程也很重要,如果对电子类感兴趣有空可以看看cpld,fpga等知识。

物理学考研方向

碧玉簪
泰姬陵
物理学相关专业还是非常繁多的,主要专业有以下几个:1.理论物理专业  理论物理是物理学下设的二级学科之一。理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的一门学科。其研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题,它将推动整个物理学乃至自然科学向前发展。理论物理专业硕士全国招生较强的招生单位有:北京大学、中国科学技术大学、复旦大学、北京师范大学、南京大学、华中科技大学、清华大学、大连理工大学、浙江大学、上海交通大学、南开大学、湖南师范大学、西北大学、吉林大学、兰州大学、华中师范大学、厦门大学、中山大学、四川大学、山东大学。 2.凝聚态物理专业 凝聚态物理是物理学之下的一个二级学科。凝聚态物理是从微观角度出发,研究由大量粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。凝聚态物理是以固体物理为基础的外向延拓。凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。以下学校本专业实力较强:南京大学、中国科学技术大学、北京大学、复旦大学、清华大学、吉林大学、中山大学、上海交通大学、山东大学、郑州大学、浙江大学、北京师范大学、兰州大学、武汉大学、华中科技大学、南开大学、四川大学、苏州大学、西安交通大学、北京科技大学、北京理工大学、上海大学、河北师范大学 3. 粒子物理与原子核物理专业 粒子物理与原子核物理是物理学下设的二级学科之一。此专业是以国内外的大型高能物理实验为依托,从理论和实验上研究物质最基本的构成、性质及其相互作用的规律。其中也包括粒子物理探测新技术和新型探测器的研究;粒子物理理论研究中的计算物理新方法的开发和研究。 4.粒子物理与原子核物理专业 粒子物理与原子核物理是物理学下设的二级学科之一。此专业是以国内外的大型高能物理实验为依托,从理论和实验上研究物质最基本的构成、性质及其相互作用的规律。其中也包括粒子物理探测新技术和新型探测器的研究;粒子物理理论研究中的计算物理新方法的开发和研究。 5. 物理电子学专业  物理电子学是一级学科电子科学与技术学下的二级学科。物理电子学是物理学和电子学相结合的交叉学科,主要研究粒子物理,等离子体物理,光物理等物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法产生的影响,及由此而形成新的电子学的新领域和新的生长点。物理电子学同时也针对现代大型科学实验和新兴物理学科发展中提出的在强辐射照、低信噪比、高通道密度等极端条件下,处理小时间尺度信号技术和有关信号采集和信息处理的基础课题研究和应用基础研究6.等离子体物理专业 等粒子物理学是一级学科物理学下的二级学科。等离子体物理学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”被称为“物质的第四态”,一般地它是由电子、离子、中性粒子组成的复杂物质系统,能够表现出许多奇特的物理想象,并在信息、材料、环境、空间等高新技术领域中有着重要的用途,已经极大地促进了人类的精神文明和物质文明建设。因此等离子体物理学是一门蓬勃发展的新兴科学,其应用领域包括受控热核聚变、空间科学、环境科学、微电子与信息产业、材料合成与处理、国防和高技术应用诸方面。7.声学专业 声学是物理学的一个二级学科,是研究媒质中机械波(即声波)的科学,研究范围包括声波的产生,接受,转换和声波的各种效应。同时声学测量技术是一种重要的测量技术,有着广泛的应用。最简单的声学就是声音的产生和传播,这也是声学研究的基础。 8.天体物理专业 天体物理是天文学下设的二级学科之一。天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论,研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。 9.光学专业光学(optics)是研究光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。我也是师范物理学的 可以考固体物理学 凝聚态物理学 原子与分子物理 理论物理 无线电物理 光学等等 我也要考研 还没确定考什么呢 正在查 现在来说报考凝聚态物理学的人相对多一些 因为它涉及的方面较广一些 但是你还是要根据你自己的情况选择 祝你成功

有没有人能大概讲一下物理学研究方向的分类,以及哪所大学分别偏重于那个方向啊,谢谢

生不布施
千纱
我去,这可不好说啊。物理学习的话全国最好的莫过于是北大和科大,方向不清楚物理学研究方向大类上讲为两类:理论物理方向和应用物理方向。理论物理方向比较强的研究院所比如北大物理,中科院理论物理研究所等,应用物理方向研究院所较多。方向主要分为凝聚态物理、材料物理、物理电子学等。

生态学专业考研方向有哪些?

梦十夜
大峡谷
作为生态学专业的学生,个人认为比选学校更重要的是选老师,总的来说找大牛比较好找工作,找事业上升期的容易出成果,这个要自己来权衡。当然好的学校遇到好老师的概率更大一些,推荐北大城环,清华地学中心,中科院生态环境研究中心,北师大,复旦,浙大,厦大,还有中科院下属的各个研究所等,这个要根据自己喜欢的方向具体来看。林科院总体实力还是要差一些,但也有很好很牛的老师,可以作为调剂的备选。图片取自中国林业网这么早就决定要搞科研?还是想提升学历?不管你是出于哪种考虑,从我个人的角度来说,给你的建议是大学里面保证每门课程85+以后,把自己的大学生活过得尽量精彩。读研只是自己兴趣和能力的一种延伸如果十分想搞科研的话,去接触的教授、博士、硕士,去帮他们做实验,去了解他们的工作,我记得当时一到暑假就去中科院实验室帮博士做实验,还能赚点外快。在实践中找到自己向往的学校和方向,就不用再问大家要准备什么了,因为你已经知道要怎么去做了。可能更重要的是打好基础,数学,英语怎么强调都不为过,后面要学到的专业基础课选课要有广度。现在做生态方面的工作,觉得具有比较广的知识面真的太重要了,除了生态学的基本理论外,跟它有交叉的化学,微生物学,动植物学,遗传学,统计学,数学建模甚至水文学、湖沼学这些都可以了解一些。准备考研之前不要求你把某一门或几门课学到有多好,各个方向的专业课都要有所涉猎,最好是能够找到自己的兴趣,这对你以后选择方向很重要。另外,适当的阅读可以培养快速获取文献关键信息的能力,这点以后读研很重要。如果有机会的话,学习写一写简单的项目申请书,了解大概的写作技巧,有机会进个实验室帮助师兄师姐干干活,提前熟悉研究生的日常生活是怎么样的最也很重要。谢谢阅读,希望对你有所帮助。

求物理学的研究范围

性空
麻丘
物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面,从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践,随着实践的扩展和深入,物理学的内容也在不断扩展和深入。经典力学 经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的;低速是相对于光速而言的。物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。 经典力学中的基本物理量是质点的空间坐标和动量:一个力学系统在某一时刻的状态,由它的某一个质点在这一时刻的空间坐标和动量表示。对于一个不受外界影响,也不影响外界,不包含其他运动形式(如热运动、电磁运动等)的力学系统来说,它的总机械能就是每一个质点的空间坐标和动量的函数,其状态随时间的变化由总能量决定。 在经典力学中,力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。物理学的发展表明,任何一个孤立的物理系统,无论怎样变化,其总能量和总动量数值是不变的。这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围,现在还没有发现它们的局限性。热学、热力学和经典统计力学 热学是研究热的产生和传导,研究物质处于热状态下的性质及其变化的学科。人们很早就有冷热的概念。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念(例如区分了温度和热量),并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。到19世纪,热力学已趋于成熟。 物体有内部运动,因此就有内部能量。19世纪的系统实验研究证明:热是物体内部无序运动的表现,称为内能,以前称作热能。19世纪中期,焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系,从而建立了热力学第一定律:宏观机械运动的能量与内能可以互相转化。就一个孤立的物理系统来说,不论能量形式怎样相互转化,总的能量的数值是不变的,因此热力学第一定律就是能量守恒与转换定律的一种表现。 在卡诺研究结果的基础上,克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律,表达了宏观非平衡过程的不可逆性。例如:一个孤立的物体,其内部各处的温度不尽相同,那么热就从温度较高的地方流向温度较低的地方,最后达到各处温度都相同的状态,也就是热平衡的状态。相反的过程是不可能的,即这个孤立的、内部各处温度都相等的物体,不可能自动回到各处温度不相同的状态。应用熵的概念,还可以把热力学第二定律表达为:一个孤立的物理系统的熵不会着时间的流逝而减少,只能增加或保持不变。当熵达到最大值时,物理系统就处于热平衡状态。 深入研究热现象的本质,就产生了统计力学。统计力学应用数学中统计分析的方法,研究大量粒子的平均行为。统计力学根据物质的微观组成和相互作用,研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律,是理论物理的一个重要分支。 非平衡统计力学所研究的问题复杂,直到20世纪中期以后才取得了比较大的进展。对于一个包含有大量粒子的宏观物理系统来说,系统处于无序状态的几率超过了处于有序状态的几率。孤立物理系统总是从比较有序的状态趋向比较无序的状态,在热力学中,这就相应于熵的增加。 处于平衡状态附近的非平衡系统的主要趋向是向平衡状态过渡。平衡态附近的主要非平衡过程是弛豫、输运和涨落,这方面的理论逐步发展,已趋于成熟。近20~30年来人们对于远离平衡态的物理系统,如耗散结构等进行了广泛的研究,取得了很大的进展,但还有很多问题等待解决。 在一定时期内,人们对客观世界的认识总是有局限性的,认识到的只是相对的真理,经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时,其局限性就显示出来,因而发展了量子力学。与之相应,经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。经典电磁学、经典电动力学 经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。人们很早就接触到电和磁的现象,并知道磁棒有南北两极。在18世纪,发现电荷有两种:正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥,异性相吸,作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上,力的大小和它们之间的距离的平方成反比。在这两点上和万有引力很相似。18世纪末发现电荷能够流动,这就是电流。但长期没有发现电和磁之间的联系。 在电和磁之间的联系被发现以后,人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似,另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念,认为电流产生围绕着导线的磁力线,电荷向各个方向产生电力线,并在此基础上产生了电磁场的概念。 现在人们认识到,电磁场是物质存在的一种特殊形式。电荷在其周围产生电场,这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场,而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。电磁场也具有能量和动量,是传递电磁力的媒介,它弥漫于整个空间。 19世纪下半叶,麦克斯韦总结了宏观电磁现象的规律,并引进位移电流的概念。这个概念的核心思想是:变化着的电场能产生磁场;变化着的磁场也能产生电场。在此基础上他提出了一组偏微分方程来表达电磁现象的基本规律。这套方程称为麦克斯韦方程组,是经典电磁学的基本方程。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在,其传播速度等于光速,这一预言后来为赫兹的实验所证实。于是人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律,肯定了光也是一种电磁波。 由于电磁场能够以力作用于带电粒子,一个运动中的带电粒子既受到电场的力,也受到磁场的力,洛伦茨把运动电荷所受到的电磁场的作用力归结为一个公式,人们就称这个力为洛伦茨力。描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组和洛伦茨力就构成了经典电动力学的基础。 事实上,发电机无非是利用电动力学的规律,将机械能转化为电磁能:电动机无非是利用电动力学的规律将电磁能转化为机械能。电报、电话、无线电、电灯也无一不是经典电磁学和经典电动力学发展的产物。经典电动力学对生产力的发展起着重要的推动作用,从而对社会产生普遍而重要的影响。光学和电磁波 光学研究光的性质及其和物质的各种相互作用,光是电磁波。虽然可见光的波长范围在电磁波中只占很窄的一个波段,但是早在人们认识到光是电磁波以前,人们就对光进行了研究。 17世纪对光的本质提出了两种假说:一种假说认为光是由许多微粒组成的;另一种假说认为光是一种波动。19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象,以后的实验证明光是电磁波。20世纪初又发现光具有粒子性,人们在深入入研究微观世界后,才认识到光具有波粒二象性。 光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射。当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时,光可以当作沿直线进行的光线来处理;但当研究深入到现象细节,其空间范围和光波波长差不多大小的时候,就必须要考虑光的波动性。而研究光和微观粒子的相互作用时,还要考虑光的粒子性。 光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息,例如:原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关。 近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率,且光束的张角非常小,其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向,激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。 在经典电磁学的建立与发展过程中,形成了电磁场的概念。在物理学其后的发展中,场成了非常基本、非常普遍的概念。在现代物理学中.场的概念已经远远超出了电磁学的范围,成为物质的一种基本的、普遍的存在形式。狭义相对论和相对论力学 在经典力学取得很大成功以后,人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁场概念提出以后,人们假设存在一种名叫“以太”的媒质,它弥漫于整个宇宙,渗透到所有的物体中,绝对静止不动,没有质量,对物体的运动不产生任何阻力,也不受万有引力的影响。可以将以太作为一个绝对静止的参照系,因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。 在惯性参照系中观察,电磁波的传播速度应该随着波的传播方向而改变。但实验表明,在不同的、相对作匀速运动的惯性参照系中,测得的光速同传播方向无关。特别是迈克尔逊和莫雷进行的非常精确的实验,可靠地证明了这一点。这一实验事实显然同经典物理学中关于时间、空间和以太的概念相矛盾。爱因斯坦从这些实验事实出发,对空间、时间的概念进行了深刻的分析,提出了狭义相对论,从而建立了新的时空观念。 相对论力学的另一个重要结论是:质量和能量是可以相互转化的。假使质量是物质的量的一种度量,能量是运动的量的一种度量,则上面的结论:物质和运动之间存在着不可分割的联系,不存在没有运动的物质,也不存在没有物质的运动,两者可以相互转化。这一规律己在核能的研究和实践中得到了证实。 当物体的速度远小于光速时,相对论力学定律就趋近于经典力学定律。固此在低速运动时,经典力学定律仍然是很好的相对真理,非常适合用来解决工程技术中的力学问题。 狭义相对论对空间和时间的概念进行了革命性的变革,并且否定了以太的概念,肯定了电磁场是一种独立的、物质存在的恃殊形式。由于空间和时间是物质存在的普遍形式,因此狭义相对论对于物理学产生了广泛而又深远的影响。广义相对论和万有引力的基本理论 狭义相对论给牛顿万有引力定律带来了新问题。牛顿提出的万有引力被认为是一种超距作用,它的传递不需要时间,产生和到达是同时的。这同狭义相对论提出的光速是传播速度的极限相矛盾。因此,必须对牛顿的万有引力定律也要加以改造。 改造的关键来自厄缶的实验,它以很高的精确度证明:惯性质量和引力质量相等,固此不论行星的质量多大多小,只要在某一时刻它们的空间坐标和速度都相同,那末它们的运行轨道都将永远相同。这个结论启发了爱因斯坦设想:万有引力效应是空间、时间弯曲的一种表现,从而提出了广义相对论。 根据广义相对论,空间、时间的弯曲结构决定于物质的能量密度、动量密度在空间、时间中的分布;而空间、时间的弯曲结构又反过来决定物体的运行轨道。在引力不强,空间、时间弯曲度很小情况下,广义相对论的结论同牛顿万有引力定律和牛顿运动定律的结论趋于一致;当引力较强,空间、时间弯曲较大的隋况下,就有区别。不过这种区别常常很小,难以在实验中观察到。从广义相对论提出到现在,还只有四种实验能检验出这种区别。 广义相对论不仅对于天体的结构和演化的研究有重要意义,对于研究宇宙的结构和演化也有重要意义。 原子物理学、量子力学、量子电动力学 原子物理学研究原子的性质、内部结构、内部受激状态,以及原子和电磁场、电磁波的相互作用以及原子之间的相互作用。原子是一个很古老的概念。古代就有人认为:宇宙间万物都是由原子组成的,原子是不可分割的、永恒不变的物质最终单元。 1897年汤姆逊发现了电子,使人们认识到原子是具有内部结构的粒子。于是,经典物理学的局限性进一步的暴露出来了。为此,德国科学家普朗克提出了同经典物理学相矛盾的假设:光是由一粒一粒光子组成的。这一假设导出的结论和黑体辐射及光电效应的实验结果符合。于是,19世纪初被否定了的光的微粒说又以新的形式出现了。 1911年,卢瑟福用粒子散射实验发现原子的绝大部分质量,以及内部的正电荷集中在原子中心一个很小的区域内,这个区域的半径只有原子半径的万分之一左右,因此称为原子核。这才使人们对原子的内部结构得到了一个定性的、符合实际的概念。在某些方面,原子类似一个极小的太阳系,只是太阳和行星之间的作用力是万有引力,而原子核和电子间的作用力是电磁力。 原子物理学的基本理论主要是由德布罗意、海森堡、薛定谔、狄里克莱等所创建的量子力学和量子电动力学。它们与经典力学和经典电动力学的主要区别是:物理量所能取的数值是不连续的;它们所反映的规律不是确定性的规律,而是统计规律。 应用量子力学和量子电动力学研究原子结构、原子光谱、原子发射、吸收、散射光的过程,以及电子、光子和电磁场的相互作用和相互转化过程非常成功,理论结果同最精密的实验结果相符合。 微观客体的一个基本性质是波粒二象性。粒子和波是人在宏观世界的实践中形成的概念,它们各自描述了迥然不同的客体。但从宏观世界实践中形成的概念未必恰巧适合于描述微观世界的现象。 现在看来,需要粒子和波动两种概念互相补充,才能全面地反映微观客体在各种不同的条件下所表现的性质。这一基本特点的另一种表现方式是海森伯的测不准原理:不可能同时测准一个粒子的位置和动量,位置测得愈准,动量必然测得愈不准;动量测的愈准,位置必然测得愈不准。 量子力学和量子电动力学产生于原子物理学的研究,但是它们起作用的范围远远超出原子物理学。量子力学是所有微观、低速现象所遵循的规律,固此不仅应用于原子物理,也应用于分子物理学、原子核物理学以及宏观物体的微观结构的研究。量子电动力学则是所有微观电磁现象所必须遵循的规律,直到现在,还没有发现量子电动力学的局限性。量子统计力学 量子力学为基础的统计力学,称为量子统计力学。经典统计力学以经典力学为基础,因而经典统计力学也具有局限性。例如:随着温度趋于绝对零度,固体的热也趋于零的实验现象,就无法用经典统计力学来解释。 在宏观世界中,看起来相同的物体总是可以区别的,在微观世界中,同一类粒子却无法区分。例如:所有的电子的一切性质都完全一样。在宏观物理现象中,将两个宏观物体交换,就得到一个和原来状态不同的状态,进行统计时必须将交换前和交换后的状态当作两个不同的状态处理;但是在一个物理系统中,交换两个电子后,得到的还是原来的状态,因此进行统计时,必须将交换前和交换后的状态当作同一个状态来处理。 根据微观世界的这些规律改造经典统计力学,就得到量子统计力学。应用量子统计力学就能使一系列经典统计力学无法解释的现象,如黑体辐射、低温下的固体比热窖、固体中的电子为什么对比热的贡献如此小等等,都得到了合理的解释。固体物理学 固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性,较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为凝聚态物理学。 固体中电子的运动状态服从量子力学和量子电动力学的规律。在晶体中,原子(离子、分子)有规则地排列,形成点阵。20世纪初劳厄和法国科学家布拉格父子发展了 X射线衍射法,用以研究晶体点阵结构。第二次世界大战以后,又发展了中子衍射法,使晶体点阵结构的实验研究得到了进一步发展。 在晶体中,原子的外层电子可能具有的能量形成一段一段的能带。电子不可能具有能带以外的能量值。按电子在能带中不同的填充方式,可以把晶体区别为金属、绝缘体和半导体。能带理论结合半导体锗和硅的基础研究,高质量的半导体单晶生长和掺杂技术,为晶体管的产生准备了理论基础。 电子具有自旋和磁矩,它们和电子在晶体中的轨道运动一起,决定了晶体的磁学性质,晶体的许多性质(如力学性质、光学性质、电磁性质等)常常不是各向同性的。作为一个整体的点阵,有大量内部自由度,因此具有大量的集体运动方式,具有各式各样的元激发。 晶体的许多性质都和点阵的结构及其各种运动模式密切相关,晶体内部电子的运动和点阵的运动之间相耦合,也对固体的性质有重要的影响。例如1911年发现的低温超导现象;1960年发现的超导体的单电子隧道效应。这些效应都和这种不同运动模式之间的耦合相关。 晶体内部的原子可以形成不同形式的点阵。处于不同形式点阵的晶体,虽然化学成分相同,物理性质却可能不同。不同的点阵形式具有不同的能量:在低温时,点阵处于能量最低的形式;当晶体的内部能量增高,温度升高到一定数值,点阵就会转变到能量较高的形式。这种转变称为相变,相变会导致晶体物理性质的改变,相变是重要的物理现象,也是重要的研究课题。 点阵结构完好无缺的晶体是一种理想的物理状态。实际晶体内部的点阵结构总会有缺陷:化学成分不会绝对纯,内部会含有杂质。这些缺陷和杂质对固体的物理性质(包括力学、电学、碰学、发光学等)以及功能材料的技术性能,常常会产生重要的影响。大规模集成电路的制造工艺中,控制和利用杂质和缺陷是很重要的晶体的表面性质和界面性质,会对许多物理过程和化学过程产生重要的影响。所有这些都已成为固体物理研究中的重要领域。 非晶态固体内部结构的无序性使得对于它们的研究变得更加复杂。非晶态固体有一些特殊的物理性质,使得它有多方面的应用。这是一个正在发展中的新的研究领域。 固体物理对于技术的发展有很多重要的应用,晶体管发明以后,集成电路技术迅速发展,电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。其经济影响和社会影响是革命性的。这种影响甚至在日常生活中也处处可见。固体物理学也是材料科学的基础。原子核物理学 原子核是比原子更深一个层次的物质结构。原子核物理学是研究原子核的性质,它的内部结构、内部运动、内部激发状态、衰变过程、裂变过程以及它们之间的反应过程的学科。 在原子核被发现以后,曾经以为原子核是由质子和电子组成的。1932年,英国科学家查德威克发现了中子,这才使人们认识到原子核可能具有更复杂的结构。 质子和中子统称为核子,中子不带电,质子带正电荷,因此质子间存在着静电排斥力。万有引力虽然使各核子相互吸引,但在两个质子之间的静电排斥力比它们之间的万有引力要大万亿亿倍以上。所以,一定存在第三种基本相互作用——强相互作用力。人们将核子结合成为原子核的力称为核力,核力来源于强相互作用。从原子核的大小以及核子和核子碰撞时的截面估计,核力的有效作用距离力程约为一千万亿分之一米。 原子核主要由强相互作用将核子结合而成,当原子核的结构发生变化或原子核之间发生反应时,要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如铀原子核)在吸收一个中子以后,会裂变成为两个较轻的原子核,同时放出二十到三十中子和很大的能量。两个很轻的原子核也能熔合成为一个较重的原子核,同时放出巨大的能量。这种原子核熔合过程叫作聚变。 粒子加速器的发明和裂变反应堆的建成,使人们能够获得大量能量较高的质子、电子、光子、原子核和大量中子。可以用来轰击原子核,系统地开展关于原子核的性质及其运动、转化和相互作用过程的研究。 高能物理研究发现,核子还有内部结构。原子核结构是一个比原子结构更为复杂的研究领域,目前,已有的关于原子核结构,原子核反应和衰变的理论都是模型理论,其中一部分相当成功地反映了原子核的客观规律。 一公斤铀裂变时所释放的能量,相当于约两万吨TNT炸药爆炸时所释放的能量,一公斤重氢原子核聚变所释放的能量还要大几倍。轻原子核聚变为较重的原子核并释放能量的过程,就是太阳几十亿年来的能量来源,也是热核爆炸的能量来源。如果能使重氢的聚变反应有控制地进行,那么能源问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生物效应,因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。等离子体物理学 等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如:太阳中心区的温度超过一千万度,太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究,推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起,为了利用轻核聚变反应解决能源问题,促使等离子体物理学研究蓬勃发展。 等离子体内部存在着很多种运动形式,并且相互转化着,高温等离子体还有多种不稳定性,因此等离子体研究是十非常复杂的问题。虽然知道了描述等离子体的基本数学方程,但这组方程非常难解,目前还很难用以准确预言等离子体的性质和行为。 粒子物理学 目前对所能探测到的物质结构最深层次的研究称为粒子物理学,又称为高能物理学。在20世纪20年代末,人们曾经认为电子和质子是基本粒子,后来又发现了中子。在宇宙射线研究和后来利用高能加速器进行的实验研究中,又发现了数以百计的不同种类的粒子。这些粒子的性质很有规律性,所以现在将基本两字去掉,统称为粒子。 研究这些粒子,发现它们都是配成对的。配成对的粒子称为正、反粒子。正、反粒子一部分性质完全相同,而另一部分性质完全相反。另一个重要发现是,所有粒子在一定条件下都能产生和消灭。例如:高能光子在原子核的电场中能转化为电子和正电子,电子和正电子相遇,就会同时湮没而转化为两个或三个光子。 在实验上把已经发现的粒子分为两大类。一类是不参与强相互作用的离子,统称为轻子。另一类是参与强相互作用的粒子统称为强子。已经发现的数百种粒子中绝大部分是强子。实验发现,强子也具有内部结构。强子内部带点电荷的东西在外国称为夸克,中国的部分物理学家称之为层子。因为他们认为:即使层子也不是物质的始元,也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而已。 虽然层子在强子内部可以相当自由地运动,但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束轰击强子,也没有能将层子打出来,使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强相互作用所独有的性质,这种性质称为“囚禁”。 弱相互作用也有其独特的性质。它的基本规律对于左和右,正、反粒子,过去和未来都是不对称的。弱相互作用的不对称就是李政道和杨振宁在1956年所预言,不久在实验上为吴健雄所证实的宇称在弱相互作用中的不守恒。 在量子场论中,各种粒子均用相应的量子场来反映。空间、时间中每一点的量子场均以算符来表示,称为场算符。这些场算符满足一定的微分方程和对应关系或反对应关系。量子场的确既能反映披粒二象性,又能反映粒子的产生和消灭,还能自然地反映正、反粒子配成对的现象。 对称性在物理学中占有很重要的地位。可以证明,假使物理基本规律具有某种对称性,与之相应就有某种守恒定律。例如:假使物理基本规律在任何时间都一样,与之相应就有能量守恒定律:假使物理基本规律对于相变换具有不变性,与之相应就有电荷守恒定律。 假使物理规律的某种对称性是定域的,那么与之相应一定存在某种基本相互作用。目前已经通过实验严格检验的广义相对论、量子电动力学和电弱统一理论都来源于定域对称性。也就是说:万有引力相互作用、电磁相互作用和弱相互作用都来源于定域对称性。物理学同其他自然科学和技术之间的关系 物质的各种存在形式和运动形式之间普遍存在着联系。随着学科的发展,这种联系逐步显示出来。物理学也和其他学科相互渗透,产生一系列交叉学科,如:化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理等等。 数学对物理学的发展起了重要的作用,反过来物理学也促进数学的发展。在物理学的基础性研究过程中,形成和发展出来的基本概念、基本理论、基本实施手段和精密的测试方法,已成为其他许多学科的重要组成部分,并产生了良好的效果。这对于天文学、化学、生物学、地学、医学、农业科学都是如此。 物理学研究的重大突破导致生产技术的飞跃已经是历史事实。反过来,发展技术和生产力的要求,也有力地推动物理学研究的发展,固体物理、原子核物理、等离子体物理、激光研究、现代宇宙学等之所以迅速发展,是和技术及生产力发展的要求分不开的。 目前在物理学前沿进行研究工作,必须使用尖端技术,否则就无法使实验研究工作达到一定的深度,也很难开辟新的研究领域。因此理论和实践,基础理论和尖端技术的关系将日益密切、互相促进,并一日千里地向前推进。主要物理学分支物理学概览、力学、热学、光学、声学、电磁学、核物理学、固体物理学