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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,物理学科介绍,物理科学与技术系王嘉赋,第1页,提纲,什么是物理学,物理学分支与前沿,物理学科与学位点,物理学学习（讨论）,第2页,什么是物理学,物理学是研究自然界中存在物质及其运动最普遍和最基本性质、现象和规律一门基础科学。,“,物理,”：即,物之理,。,古即有之；当代意义“物理”一词来自日文,“,Physics,”：来自拉丁文physica，源于希腊文phusika自phusikos中性复数(“自然”)；参phusis（自然）,研究对象,：物质（实物粒子和场）及其相互作用,研究目标,：揭示自然现象本质及其规律性,第3页,什么是物理学,研究对象,第4页,什么是物理学,历史沿革,古希腊17世纪：天体力学，,牛顿力学,17世纪,18世纪：,热力学,第一次工业革命,（蒸汽机、机械工业）,19世纪：统计物理，,电磁理论,第二次工业革命,（电力、无线电技术）,20世纪：,量子力学,(1900-)相对论(1905-)量子规范场论,第三次工业革命,（半导体技术，IT）,21世纪：新问题（中微子质量，暗物质暗能量）,新理论？,新工业革命？,第5页,物理学分支与前沿,PRL分栏与研究热点,普通物理学：,主要分支：数学物理、方法论、量子力学统计物理、量子信息、非线性理论等,研究热点,：,量子信息,、Bose-Einstein凝结、,非线性,引力与天体物理：,主要分支：相对论与引力、量子引力，星体与宇宙学、天体物理，地球物理等,研究热点,：Gamma-Ray Bursting,基本粒子与场：,主要分支：量子规范场理论、夸克与,QCD,、中微子物理、标准模型、,统一场论,等,研究热点,：中微子质量(暗物质候选)、寻找Higgs粒子、CP破缺,核物理：,主要分支：核结构、核反应、核辐射、核工程等,研究热点,：双beta衰变(寻找CP破缺/暗物质/暗能量等理论试验依据),第6页,原子、分子与光物理：,主要分支：原子/分子电子结构、团簇物理、原子/分子与光互作用、冷原子/分子与精密测量、超快/超强光源、光与物质互作用、激光物理、光谱等,研究热点,：超快/超强激光、冷原子/分子、激光与物质相互作用,经典物理学：,主要分支：经典力学、流体力学、非线性动力学、(传)热学、声学、电学、电磁学经典光学、非线性光学、电磁波与物质互作用、无线电物理、连续介质等,研究热点,：非线性光学、,湍流等,等离子体与离子束物理：,主要分支：气体物理、放电、激光与等离子体互作用、离子束物理、磁禁闭等,研究热点,：离子束与物质互作用、磁禁闭,生物物理及交叉学科物理学：,主要分支：软物质、生物物理、医学物理、复杂系统/网络、物理化学/化学物理、流变学、材料/能源/环境/信息与物理交叉领域、生物信息学等,研究热点,：蛋白质/核酸结构动力学、神经信息处理、复杂系统(如基因网络)随机动力学、物理技术在生物领域应用等,物理学分支与前沿,PRL分栏与研究热点,第7页,凝聚态I：结构等,主要分支：固体/液体结构、晶体动力学、非晶、表面与界面、薄膜、相变、低维系统(非电子特征)、纳米材料、物态方程、量子流体、高温高压物理、凝聚态物质力/声/热学特征、非电子输运特征等,研究热点,：纳米材料、低维/薄膜物理、极端条件下物性等,凝聚态II：电子特征等,主要分支：块材/表面/薄膜/低维/纳米材料电子结构和电子/光学性能、发光/光谱、,电子/离子激发、凝聚态物质中电子输运、半导体、超导、介电/压电/铁电、磁性材料/磁共振、磁光、量子光学、光子晶体、磁电、局域态、电子强关联、自旋电子学、轨道电子学等,研究热点,：自旋流、轨道电子学、强关联等,近十期PRL论文研究领域统计,：,凝聚态II：,20.8,(15-28)凝聚态I：,10.6,(7-14)生物物理及交叉：,8.8,(4-14),普通物理：,8.6,(3-16)经典物理：5.9(2-9)原子分子与光：4.9(3-10),粒子/场：4.2(1-7)引力/天体：2.7(0-5)等离子/束：2.6(1-4)核：1.4(0-3),物理学分支与前沿,PRL分栏与研究热点,第8页,物理学分支与前沿,NSFC重点发展/优先资助方向,(摘抄),标准模型检验与TeV能区物理，,暗物质、暗能量，中微子、宇宙线物理，,强子物理和核内非核子自由度，重离子碰撞和核物质相变，,等离子体物理基础理论与试验，以及,极端条件下物质行为与非线性效应,；,凝聚态物质结构、性能及其相互间关系,，,量子操控与量子信息；,冷原子、冷分子与精密测量物理；,超快、超强激光物理与微纳体系光学；,复杂介质中声传输、检测与噪声控制；,复杂体系与生命科学中物理问题,。,十一五期间拟重点发展物理学领域：,第9页,“受限系统量子现象、效应及其应用”,十一五期间拟优先赞助物剪发展方向：,新奇量子现象、量子效应；限域环境中对应系统量子现象；,费米凝聚体和低维结构中类BEC凝聚物理现象及动力学行为；,光学晶格中原子和原子分子涡旋态研究；,与量子霍耳效应及二维电子气相关关键性问题，弱磁场下微波诱导零电阻现象；,功效分子、DNA及其它生物体中量子输运；,基于载流子注入莫特绝缘体基态问题，载流子幻数问题，,超导机理，电荷、自旋、轨道有序、巨磁电阻输运等相关问题。,量子信息载体与量子调控，包含量子相干过程与退相干机理；,固态系统中量子态测量与反馈控制、量子纠缠与编码；,量子态操控下类三极管量子放大路径。,关键量子结构与关键材料，包含基于带隙材料人造新型物质结构及其新量子现象；,功效分子设计和合成及其光、电性能；高磁转变温度、高自旋极化材料；,原子尺度上控制生长与稳定性机理。,物理学分支与前沿,NSFC重点发展/优先资助方向,(摘抄),第10页,理论物理,粒子物理与原子核物理,原子与分子物理,等离子体物理,凝聚态物理,声学,光学,无线电物理,物理学科与学位点,物理学(一级学科)学位点,附注：物理系还有,物理电子学,(二级学科)硕士点,第11页,理论物理：理论物理学是对自然界各个层次物质结构和运动基本规律进行理论探索和研究学科。,理论物理学及其交叉科学若干前沿问题年项目指南,粒子物理与原子核物理：本学科研究粒子（重子、介子、轻子、规范粒子和夸克等）和原子核性质、结构、相互作用及运动规律，探索物质世界更深层次结构和更基本运动规律。,兰州大学物理科学与技术学院,原子与分子物理：原子与分子物理是研究原子分子结构、性质、相互作用、运动规律及周围环境对其影响一门科学。,北京市科学技术委员会,等离子体物理：等离子体物理是研究等离子体形成及其各种性质和运动规律学科。,陕西省物理学会,物理学科与学位点,物理学(一级学科)学位点,第12页,物理学科与学位点,物理学(一级学科)学位点,凝聚态物理：凝聚态物理学是研究物质凝聚状态(主要是固体和液体)物理性质、结构及其内部规律一门学科。,声学：声学是研究声波在物质中传输、散射、辐射与接收规律及其应用自然学科，是物理学一个主要分支。,陕西省物理学会,光学：光学是一门古老而又年轻学科，是研究光本性、光产生、光传输、光与物质相互作用以及光在科学研究和生产技术中各种应用学科。,无线电物理：无线电物理是研究电子信息科学技术中电磁场和波(光、红外、毫米波、微波等)与物质相互作用和信息传输理论、方法及技术,是当代电子信息科学基础，在电子高科技中有极为广泛应用。,第13页,物理学科与学位点,本系研究基础,凝聚态物理：,有机磁性与低维物理,磁光效应量子理论与应用,巨/庞磁阻效应、磁电子学,高压凝聚态物理与新材料,计算凝聚态物理,电调谐微波铁电薄膜材料物性与应用,结构相变统计材料与新型存放器CRAM设计,新奇量子效应与材料物性,第14页,物理学科与学位点,本系研究基础,理论物理：,量子色动力学与序参量,量子多体理论复杂系统随机非线性动力学,神经生物物理与信息处理/编码,光学：,非线性光学,光纤光学与传感技术,有机薄膜光学,激光及其与物质相互作用,光信号检测技术与应用,第15页,物理学科与学位点,本系研究基础,无线电物理：,等离子体物理：,复杂介质/环境中电磁传输,电磁脉冲与静电,电磁波与物质互作用(?),电磁兼容与电磁防护,低温等离子体及其应用,建筑材料中物理效应,光电技术应用、汽车电子,应用与交叉：,大型结构性能检测与监控,第16页,量子多体问题,神经生物物理与交叉学科物理,凝聚态理论,等离子体物理与诊疗技术,计算凝聚态物理,电子信息功效材料及器件设计,庞磁电阻材料磁和电子输运,自旋输运及新奇量子物性,高压材料物性及量子效应,高压新光电材料及光电检测,非线性光学,光电信息处理与传感技术,无线通信技术与应用,电磁防护理论及应用,复杂介质环境中电磁传输,噪声与振动控制,物理学科与学位点,当前招生,研究方向,第17页,物理学学习,物理学研究方法,提出命题,应用,修改理论,试验检验,理论预言,物理学是一门理论和试验高度结合科学,物理直觉、想象力和洞察力，经常造成产生重大突破和发觉,观察现象,推测答案,第18页,物理学学习,为何要学习物理学,打好学习其它学科基础,提升科学素质和能力，以适应高新技术和市场经济发展(转产,转行),学习物理对提升科学素质有主要作用：,（1）培养辩证唯物主义世界观,（2）学会掌握科学方法,（3）培养科学思维能力、发展智力,（4）培养探索与创新精神,当代工程技术人员必须具备良好科学素质。,第19页,物理学学习,为何要学习物理学,勤于思索，悟物穷理，不停建立自己物理思想和处理问题方法。,反对应试观点，重视素质和能力培养，尤其是创新意识培养。,把每一个例题或习题都看成是一个工程技术应用问题。(先看所求，想可能原理，再看已知,你想处理什么问题？想想与哪些原理相关、包括哪些物理量？直接测量已知量还是间接测量联立方程组？),做到严谨、求实，反对浮躁和急功近利。高质量地及时完成作业，摈弃“题海战术”。,重视预习和复习，主动培养自学能力，逐步适应,“粗线条”,讲课方式(,讲背景、讲思绪、讲方法、讲重点/难点)。,第20页,他一定会更加好适应进步和改变。,A.爱因斯坦：,发展独立思索和独立创新普通能力,应该一直放在首位,而不应该把知识放在首位。,假如一个人,掌握了他学科基础理论,而且学会了独立思索与工作,他必定会找到自己道路。,而且比起那些主要以获取细节,知识为其训练内容人来,（怎样学习）,怎样区分真伪和,科学是一个方法。,它教诲我们：,一些事物是怎样被了解，,R.P.费曼：,什么事情是已知，,现在,了解到了什么程度，,怎样对待疑问和不确定性，,证据服从,什么法则；,怎样思索事物，做出判断，,表面现象。,（怎样工作）,第21页,