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國立清華大學

數理化學群 物理學類



    資料更新時間:2022/12/15 下午 04:00:03

學系特色

本系自成立以來,一直是教學與研究並重,在教學方面,本系的特色是課程領域涵蓋廣泛,使大學部學生及研究生能充分地按照個人興趣學到各重要的課程,老師們授課也多以嚴謹著稱 。在研究方面,從基礎物理到應用物理的各種物理研究領域都有涵括。近年來「遠見」及「天下」雜誌對國內物理系作過一系列教學與研究評鑑,本系均名列榜首。


學科意涵

本系希望培養出具有批判性思考及獨立解決物理相關問題的各類研發人才。本系除了一般傳統物理系的核心領域,如電磁、凝態物理、統計物理、計算物理、天文物理、高能物理、原子、分子及光學物理外,近來更致力於發展新一代量子技術及科技,冀望為下一代科技產業培養先端領導人才。


學習方法



高中階段可以準備的學習方法或方向

從日常生活中學物理。偉大的物理發現,往往來自於對日常自然現象觀測。舉例來說,為什麼行進中的腳踏車比靜止時更容易平衡呢?投棒球時,如何投出變化球?或是晚上在看星星時,問問自己宇宙有沒有邊境呢?又或時常在電影劇情中套用物理理論,在實際世界中可能發生嗎?
保持疑問的態度,打破砂鍋問到底。當發現有趣的物理現象或是系統,試著找出其中的規律,跟列舉出可能影響的因素,試著套用學習過的物理知識來解釋觀察的現象。這些都可幫助培養物理的興趣,而興趣可以成為動力,進而持之以恆。
同學間,老師,助教互相討論。理論的完備性,需要經過邏輯的考驗,而與他人相互討論,往往可以找到自己物理觀念上的盲點跟矛盾。


與相關科系之異同

在物理系學習到的,不僅僅是對自然科學的暸解,我們更希望學生能夠在這個學習過程中,培養出嚴謹和仔細解決複雜問題的習慣。在這個基礎下,訓練我們的學生在解決問題的過程中,能提供以物理學為背景和依據的想法,並藉由研究基礎科學所養成的批判性,來找到問題的根源。所以,清華物理的教育目標不僅著重學術研究,更是希望培育有深厚學理基礎的產業人才。


生涯發展容易誤解之處

大眾易誤解物理畢業生只能當老師。但清華物理的畢業生在半導體、電機、光學等產業皆有極佳的就業機會與職涯發展。在這裡我們不單單著重於培養先端物理研究人才,我們也非常注重培養學生投入科技研發的能力,這些能力讓物理系的學生在大學畢業後有更大的自由度選擇自己喜歡的專業。


學習方法容易誤解之處

高中生對物理系最大的誤解,就是把物理跟大量且艱深的數學工具劃上等號。事實上,物理學的研究包含觀測、實驗和理論。前兩項和部分理論建立並不需要超群的數學能力。的確,物理系跟大部分理工科系相比,在高階數學工具上有較多的運用。但是這些數學工具在解決大型的,複雜的工程問題中也是必需的,提早學習並不是壞事。


補充提醒與說明

三大類學生適合唸清華物理:
(1)對物理有興趣,有志從事學術研究或物理教育,
(2)對物理有興趣,有志成為產業界的高階研發人才,
(3)數理能力佳,但不確定自己的興趣及未來的方向。
更多清大物理相關資訊,請參考本系網址:http://phys.site.nthu.edu.tw/。


學系聯絡方式

電話:03-5719037

信箱:office@phys.nthu.edu.tw


核心課程地圖

  • 不分年級必修
    • 應用數學一、二
    • 理論力學一、二
    • 電磁學一、二
    • 實驗物理
    • 物理實驗技術
    • 量子物理一、二
    • 熱統計物理
    • 近代物理實驗
    • 前沿物理專題演講
  • 大一必修
    • 普通物理一、二
    • 普通物理實驗一、二
    • 普通化學一、二
    • 普通化學實驗一、二
    • 微積分一、二

專業選修課程

  • 物理組
    • 理論力學、電磁學、熱統計物理、量子物理、實驗物理、物理實驗技術、近代物理實驗、應用數學、各物理領域之導論課程。
  • 光電物理組
    • 光學、光學實驗、應用電子學、應用電子學實驗、光電物理導論、理論力學、電磁學、量子物理、實驗物理、物理實驗技術、應用數學。
  • 天文物理組
    • 普通天文學、光學、基礎天文觀測、理論力學、電磁學、熱統計物理、量子物理、實驗物理、應用數學、天文物理導論、黑洞天文物理導論、近代宇宙學。
  • 凝體理論領域
    • 凝體探究的對象從過去的固體(因此舊稱固態物理),推廣到液體和(低溫原子)氣體。近年逐漸與化學、材料、奈米技術、原子分子、生物物理、非線性現象、人工智慧、甚至高能和天文學科重疊,研究對象包山包海。以美國物理界為例,該領域的研究者佔整體1/3強。清大物理系的凝態理論師資人數,高居全國之冠,研究成果亦然。
  • 凝態物理實驗領域
    • 凝態物理研究所探討的主要是:任何凝聚物質從巨觀多維度到微觀低維度原子尺度下的新穎量子現象、特性和相互作用。本系師資除了充分提供學習凝聚態物理所需的相關專業課程,如電磁學,統計力學,固態物理,超導物理和量子物質與奈米物理特論等,也廣泛設立尖端精密實驗室群,發展和力推量子前沿研究和量子技術實作及應用。
  • 原子、分子和光電物理領域
    • 原子、分子和光學物理主要探究原子、分子和光的性質。我們在這個領域的研究涵蓋量子氣體、超冷原子、量子資訊、兆赫光學、單光子操控與超精密光譜的量測。並且實驗與理論並重,互相合作。本系設立AMO量子研究中心,推廣量子科技及技術。相關課程方面,大學部開設:光學、光學實驗、光電物理導論、原子和分子物理導論等。
  • 高能物理領域
    • 此領域探究物質的基本組成(基本粒子)及其交互作用的機制,又稱粒子物理。實驗上由高能粒子對撞以產生基本粒子,故稱為高能物理。本系師資涵蓋高能物理理論與實驗,長期開設適合大學部的基本粒子導論、研究所的基本粒子專業課程、以及書報討論。本領域教授亦經常開設各項粒子物理專題課程,如對撞機物理、微中子物理學等。
  • 天文物理領域
    • 以理論、電腦模擬、觀測、大數據分析等方法,研究下列課題:宇宙學、星系考古學、星系與星系團、超大質量黑洞、能產生重力波的黑洞或中子星雙星、超新星爆炸、恆星與行星的形成。本系有全國最完整的天文課程,優秀學生可參與國外望遠鏡觀測。本系亦獲得教育部深耕計畫補助,採購超級電腦進行電腦模擬以及大數據運算。

特色課程

適合從事工作


  • 半導體工程師

    • 從事半導體工程之問題研究、設計及技術指導、測試、改良等工作。


  • 光電工程師

    • 負責光電系統和元件的研究、設計、製作、測試、製程改善、良率產提昇等工作。


  • 教授/副教授/助理教授

    • 凡具有大專院校教授、副教授、助理教授的身分,從事大專院校教學、研究與推廣的工作。


  • 物理研究人員

    • 從事物理學領域之研究,包含粒子物理、高能物理、核物理、凝態物理、天文物理、統計物理等,並實際將物理成果應用於生活中。


  • 中學教師

    • 具有中等教師身分,擔任各國民中學、普通中學學校教師人員。依教學科目擬定各種課程的教材,進行課堂教學,並視學生學習情況給予支援。



系友生涯發展


多元能力


數理科學:能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題,依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
25% Complete
25%
邏輯推理:能捕捉事物運作的規律或關聯性,歸納或是推演不同事物的差異或因果關係,並得到特定理解。
20% Complete
20%
主動學習:積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響,並依據各環節選擇適合的學習行為。
20% Complete
20%
專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
10% Complete
10%
批判思考:運用不同觀點對問題進行理性分析,對問題的解決方法或結論,評估出優缺點、支持、反對的意見。
10% Complete
10%
敏銳創造:能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異,且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋,呈現新穎之處。
5% Complete
5%
記憶詮釋:能識別、儲存、喚起多項資訊、數字、知識內容,且能以多種方式組合這些訊息間的差異與關聯。
5% Complete
5%
快速知覺與總結:能從散落的資訊中,快速分辨與覺察具有意義的訊息,且能歸納出要點、關聯、架構等概念。
5% Complete
5%

性格特質


堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
25% Complete
25%
深思力行:常常追求事物的條理秩序,審慎確認事物的彼此關係,行事仔細考量後果。
25% Complete
25%
變通開創:常常對多種事物,表達熱情興趣,對於既有事物,進行拆解、重組,給予新的理解與觀點,並且喜愛創造出令人意想不到的新事物。
15% Complete
15%
合作互助:總是願意優先關照、包容他人的需求,在不同意見中尋求最大的合作可能,優先尋求團體的共同價值,信任團體成員的指引。
15% Complete
15%
主動積極:常常主動提出特定見解,樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動,引領他人的行動。
10% Complete
10%
自信肯定:總是相信自己能達成目標,會肯定自身的優勢、長處,面對挫敗能較好的調整情緒。
5% Complete
5%
開朗活潑:總是正向樂觀的看待事物的發展,即使事件發展不如預期,也能保持接納、能看見正向價值,常常表現自在、不膽怯。
5% Complete
5%

圖表來源為該校系之重視百分比,加總為100%;百分比越高,代表越重視。



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