physics物理學(xué)課件

1、physics（物理學(xué)）physicsby葉丹    不知道寫(xiě)這個(gè)有沒(méi)有人看，感覺(jué)這年頭對(duì)純物理感興趣的人不多。NUS的人普遍覺(jué)得讀物理專(zhuān)業(yè)的很聰明，這倒是可以給人點(diǎn)自信。以物理為專(zhuān)業(yè)確實(shí)不容易它需要很強(qiáng)的邏輯思維，理解力，運(yùn)用力，創(chuàng)造力，想象力，甚至靈感。好像沒(méi)有愛(ài)因斯坦那么大的大腦就很難辦了至少我是這么覺(jué)得的，因?yàn)槲医?jīng)常感覺(jué)“難辦”。物理，很傳統(tǒng)，很濃的學(xué)術(shù)味 而且物理沒(méi)有編程的課，給人感覺(jué)很古樸啊，想象16世紀(jì)牛頓用羽毛筆蘸墨水寫(xiě)下花斜體的公式（事實(shí)是，很多NUS物理的教授notes都是手寫(xiě)的） Overall impression of

2、 NUS Department of Physics:        Physics major 的人不多。我沒(méi)有官方數(shù)據(jù)，憑感覺(jué)每年新生大概70個(gè)左右吧（每次來(lái)上課的也就那么三四十個(gè)人）。男生占多數(shù)，不過(guò)不是絕對(duì)多數(shù)，女生甚至美女也都還是有的。人少，競(jìng)爭(zhēng)比較激烈。于是都覺(jué)得物理難。于是人更少。于是就惡性循環(huán)了。這也可能是大家覺(jué)得讀物理專(zhuān)業(yè)必然聰明的原因之一敢往火坑里跳。我這一屆中國(guó)人不是很多，大概不到10個(gè)。敢選物理專(zhuān)業(yè)的，不管是哪國(guó)人，給我感覺(jué)放眼望去，皆是牛人。    不過(guò)也因?yàn)槿松?，一起去lect

3、ure的來(lái)來(lái)去去也差不多是同一幫人。比較容易互相認(rèn)識(shí)，比較團(tuán)結(jié)。讀物理的，其實(shí)都挺孤獨(dú)的 惺惺相惜吧，哈哈。 課程設(shè)置：    大一大二大家差不多一樣，比較固定的modules。大一:        6個(gè)必修，PC1141 Physics I 到 PC1144 Physics IV，分別是最最基礎(chǔ)的kinematics and forces, thermodynamics and optics, electromagnetism, and modern physics (qu

4、antum, nuclear and relativity)，鞏固和加深一點(diǎn)點(diǎn)高中或JC的內(nèi)容，為以后的四大力學(xué)（classic mechanics經(jīng)典力學(xué)，thermodynamics熱力學(xué)，electrodynamics電動(dòng)力學(xué)，quantum mechanics量子力學(xué)）打基礎(chǔ)；還有兩個(gè)math module，MA1505 Mathematics I（calculus, basic linear algebra, 還有fourier series之類(lèi)） 和MA1506 Mathematics II（differential equation, math modelli

5、ng，其他記不太清了）跟engin和 school of computing 的人一起拿?；舅闶莗reallocated的，但是也要在cors bid，花一分，走個(gè)形式（反正一般也沒(méi)有人會(huì)搶物理的module）。一般每個(gè)學(xué)期各拿兩個(gè)physics module，一個(gè)math。         4個(gè)physics module都有自己的lab session，pair up的?；旧隙际且恢軆晒?jié)各兩小時(shí)的lecture，兩周一次一小時(shí)的tutorial，兩周一次三小時(shí)的lab。每個(gè)lab完之后有viva（口試）。有的課有on

6、line assessment，赫赫有名的mastering physics，engineering的應(yīng)該也知道。爭(zhēng)取都拿A。大一是人最多的時(shí)候，相對(duì)比較容易站在bell curve的前端。    數(shù)學(xué)那兩科也不難，我那年期中考試是選擇題（這對(duì)physics major來(lái)說(shuō)太少見(jiàn)了）；主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，不強(qiáng)求理解原理，所以如果只是想考好那多做點(diǎn)題就可以了。Lecture不用每次都去。Notes很詳盡，讀好就夠用。這兩科數(shù)學(xué)尤其是calculus，differential equation和basic linear algebra要學(xué)好，以后很有用。 

7、60; 如果讀書(shū)的時(shí)間不是特別特別充裕，比如說(shuō)要兼顧C(jī)CA之類(lèi)的，lecture notes 不必要死摳鉆牛角尖的知識(shí)點(diǎn)，做題要緊。如果在國(guó)內(nèi)上過(guò)高中，這些課的內(nèi)容應(yīng)該沒(méi)什么太大問(wèn)題吧。在新加坡讀A level的，這4科的內(nèi)容也就比A level深一點(diǎn)。只是可能放假放久了，一下子不習(xí)慣上學(xué)，要調(diào)整一下。而且以前都是tutorial比lecture多，有老師催著練習(xí)；現(xiàn)在兩周才有一個(gè)小時(shí)的tutorial，做題少了，可能會(huì)不熟練。Tutorial盡量要做。     大一的時(shí)候可以多認(rèn)識(shí)一些讀物理的同僚，交交朋友。有的module tutorial是算分的，

8、要交，可以跟朋友討論著做。Mastering Physics有時(shí)候也可以大家討論討論。     大一第一學(xué)期開(kāi)始之前，同時(shí)對(duì)物理和生物有興趣的同學(xué)可以考慮報(bào)Physics Major/Life Sciences Minor Programme。具體的課程安排NUS Bulletin上有。主要是需要讀一些Life Sciences core module。課程安排可能會(huì)有些麻煩，選課的時(shí)候要到life sciences operating center去申請(qǐng)life science modules的preallocation。SM1的同學(xué)最好有A level Pur

9、e Biology （現(xiàn)在換了H1 H2的system之后我就不太清楚了）。     對(duì)材料或工程有興趣的同學(xué)可以考慮physics/material science and engineering double degree programme。5年。要讀engin的課和一些特別的module。包括編程。     每年physics都有蠻多讀math/physics double degree的。因?yàn)閙ath和physics的親近關(guān)系，這是一個(gè)很常見(jiàn)的combination。     當(dāng)然還有

10、Joint degree programme with Australian National University (ANU)和french double degree programme (FDDP)。這兩個(gè)我就不太熟悉了。有興趣后者的可以參考王俊哲對(duì)FDDP的介紹。     看看department of physics的網(wǎng)頁(yè)吧，各個(gè)programme的介紹都有。.sg/corporate/student/undergrad.html大二：         5

11、個(gè)必修：classical mechanics，thermodynamics and statistical physics，electrodynamics and magnetism I (EM I)，quantum mechanics I (QM I)，和experimental physics I。前4個(gè)物理的課涵蓋了四大力學(xué)，跟大一的4個(gè)物理課相對(duì)應(yīng)，是比較深入的學(xué)習(xí)的開(kāi)始。以后EM和QM還有II和III之類(lèi)的。4科都只有l(wèi)ecture和tutorial，沒(méi)有l(wèi)ab。個(gè)人認(rèn)為lecturer是誰(shuí)嚴(yán)重地影響這幾科的成績(jī)，因?yàn)閺倪@里開(kāi)始課就真的有難度了。很多新的概念，又沒(méi)有太多做題練習(xí)的機(jī)

12、會(huì)?？扛咧械谋究赡芫筒粔蛄?，要聽(tīng)課。這一年pon lecture 曠課太多又不自己下功夫自學(xué)的話(huà)會(huì)有些后果的。當(dāng)然如果以前學(xué)過(guò)或者是天才（這兩種情況在physics還是蠻多的）的話(huà)另當(dāng)別論。    我第一學(xué)期拿的EM I，QM I和experimental I。        EM I是Dagomir教，一個(gè)波蘭人。冷幽默。嚴(yán)格。想教好但notes很亂。我那學(xué)期竟然最后幾章的notes到考完final了還沒(méi)有upload。CA可以讓全部人平均不及格。這種教授的課一定要去上，一定要買(mǎi)textbook（Griffith

13、的），靠自己讀他那個(gè)notes是不行的。而且要多練習(xí)，公式和math用得特別多。       QM I 從我那年開(kāi)始換成很和氣的小個(gè)子老人Prof Lim Hock教，變得很不難。入門(mén)的概念有些難理解，因?yàn)閺膩?lái)沒(méi)接觸過(guò)，學(xué)的時(shí)候會(huì)很frustrated。內(nèi)容主要包括基本的fomulism, postulates, wave functions and shcrödinger equations, simple examples of quantum systems。會(huì)用到大量integration和linear algebra。有些概

14、念真的要先接受再理解?？荚嚭?jiǎn)單，但會(huì)讓你覺(jué)得QM這個(gè)領(lǐng)域很難。絕對(duì)要學(xué)好。在它基礎(chǔ)上的QM II和QM III是level 3和level 4的必修。        Experimental I自己安排時(shí)間，兩個(gè)人partner，特殊情況也可以一個(gè)人做（我就是一個(gè)人做的，因?yàn)槲业膖imetable比較奇特。是累一點(diǎn)，不過(guò)不用老跟別人約時(shí)間，也不用擔(dān)心partner做不好）。一周至少去兩個(gè)下午?？梢允且婚T(mén)很花時(shí)間的課，也很考動(dòng)手能力和細(xì)心程度，因?yàn)樵囼?yàn)通常都不是一次順利。有認(rèn)識(shí)的senior的話(huà)，最好問(wèn)他們要他們的report來(lái)做參考（但是請(qǐng)絕對(duì)

15、不要照抄）。交report的時(shí)候有教授viva。時(shí)間要pace好，不要全部壓到最后才來(lái)趕。        Classical mech我那年是Prof Li Baowen教。學(xué)術(shù)方面很厲害，實(shí)在是不會(huì)教書(shū)。Notes有點(diǎn)像打的草稿。經(jīng)常會(huì)讓人不知道他在講什么。在費(fèi)很大勁弄明白他是什么意思了之后，考試有時(shí)候倒不是特別難。不過(guò)弄不明白就慘了。         Thermo 我那年是 Prof Ng S C，人稱(chēng)唐老鴨（他的聲音的緣故）。我上過(guò)最直接了當(dāng)?shù)膒hysics modul

16、e。講課一句廢話(huà)沒(méi)有，notes緊跟textbook，容易理解，考試出題也不太偏。相對(duì)比較容易考好。不過(guò)也看個(gè)人。大二開(kāi)始有選修課，不過(guò)沒(méi)有規(guī)定要拿幾個(gè)。不拿也行。這時(shí)可以看看自己大三大四想拿什么課，以后向什么方向發(fā)展，因?yàn)橛械恼n的pre-requisite是level 2的選修。    另外大二開(kāi)始可以做UROP?？梢允瞧玹heory的，可以是偏experiment的。這是鍛煉自己科研能力的好機(jī)會(huì)，我認(rèn)為如果志在科研那就一定要嘗試一下，本事好運(yùn)氣好的話(huà)說(shuō)不定可以在journal上發(fā)paper，即便不是first author。而且做UROP的過(guò)程是一個(gè)熟悉各個(gè)教

17、授的好機(jī)會(huì)以后做final year project的時(shí)候，教授是很關(guān)鍵的。找到一個(gè)跟你合得來(lái)的教授簡(jiǎn)直就跟中獎(jiǎng)一樣。大三：          2個(gè)必修：QM II和experimental physics II。規(guī)定拿3個(gè)選修。我QM II是大二下學(xué)期拿的，Prof Oh Choo Hiap教。非常好的老師，把挺難的內(nèi)容講得很有條理，容易消化。而且隨便你問(wèn)他多少問(wèn)題。好好跟著他學(xué)的話(huà)，應(yīng)該不會(huì)考差。考很好也不容易，畢竟是QM，它的抽象和繁復(fù)不會(huì)讓它太容易拿分。主要內(nèi)容是hydrogen atom (the very very cla

18、ssic example of exactly solvable quantum system), angular momentum, rotation and symmetry, identical particles。通向QM III很關(guān)鍵的一科。          Experimental II是individual的，跟experimental I 很像。這兩個(gè)experimental module是跟認(rèn)識(shí)教授和讓教授熟悉你的機(jī)會(huì)，因?yàn)椴煌膶?shí)驗(yàn)會(huì)有不同的教授口試你。平時(shí)有些教授也會(huì)來(lái)實(shí)驗(yàn)室，有的還會(huì)跟你聊天

19、0;=,=規(guī)定選修的出現(xiàn)代表著大家開(kāi)始分道揚(yáng)鑣，要考慮要拿什么specialization了。有astrophysics和 physics in technology兩個(gè)可選。或者可以不要specialization，隨便亂拿課。有些課相對(duì)難，有些相對(duì)簡(jiǎn)單，有的課人多，有的課人少，具體情況具體分析。跟著自己興趣來(lái)，主要看對(duì)theory還是experiment更有興趣。不過(guò)不管方向是什么，建議拿一門(mén)PC3274 mathematical methods in physics，非常實(shí)用。偏theory的可以考慮solid state, atomic and molecular physi

20、cs，對(duì)quantum mechanics有幫助。偏experimental and applied physics的可以考慮biophysics，photonics之類(lèi)。我這一年還沒(méi)有specialization這種說(shuō)法，只有physics和applied physics之分。Level3 modules我目前為止拿了biophysics II和一個(gè)level 3 UROP，主要因?yàn)槲矣幸粋€(gè)biophysics minor，算在applied physics之內(nèi)。因?yàn)橛信d趣，學(xué)得挺爽，grade也挺爽。         NUS offer的p

21、hysics module都在這里：.sg/corporate/student/pro_undergrad_course_0809.html    順便提一下，year 3通常是大家去SEP或者NOC的時(shí)候。    物理系沒(méi)有規(guī)定的internship。想要做也可以，要自己approach教授或聯(lián)系公司。有時(shí)候department office會(huì)email一些internship的信息給physics major，收到的話(huà)都可以考慮一下的。大四：      

22、0;  1個(gè)必修：QM III。規(guī)定拿4個(gè)選修，和理所當(dāng)然的final year project。    應(yīng)該都看出來(lái)了，NUS多重視quantum mechanics阿。    大三上拿了QM III，Prof Gong Jiangbin教。也是很好的老師。中國(guó)人，英文很流利，講話(huà)很可愛(ài)。辦公室大門(mén)永遠(yuǎn)敞開(kāi)，很會(huì)鼓勵(lì)人。這里主要是學(xué)application和各種對(duì)quantum systems的approximation。Integration和linear algebra同樣很重要。很考problem solving的功力

23、。    明年才大四，還沒(méi)考慮那4個(gè)選修課和FYP。不過(guò)主要也就根據(jù)自己的興趣來(lái)吧。跟所有院系的FYP一樣，請(qǐng)務(wù)必選一個(gè)好教授。     總而言之，NUS physics的課比較中規(guī)中矩，循序漸進(jìn)，整體上以4大力學(xué)為框架，很有條理。大三開(kāi)始就由學(xué)生自己決定方向了，但是quantum mechanics是不管什么方向都一定要拿的。大部分人會(huì)覺(jué)得QM有些吃力，但是也不需要怕它。自己關(guān)起門(mén)來(lái)啃不劃算的；跟朋友多討論討論，多煩煩學(xué)長(zhǎng)教授，消化速度比較快。沒(méi)有太多題能做，出QM的題也不容易。好好對(duì)待tutorial problem。剩下能做的，

24、也就是加深理解，熟悉概念了。對(duì)了，Physics modules，上手不太容易，一次CA考砸不是很少見(jiàn)的事，關(guān)鍵是好好調(diào)整一下再接再厲，更何況集體平均分不及格的事情時(shí)有發(fā)生。有些課拿A-或B+也算正常，人少牛人多，門(mén)門(mén)拿A挺難的。當(dāng)然，我們要相信我們自己也是牛的，對(duì)吧，呵呵。 就業(yè)：    感覺(jué)physics in technology比較偏applied physics，理論上講在private sector和industry那一塊比較好找工作。Semiconductor, optics, infocomm, quantum info industry

25、都是比較需要物理人才來(lái)做R&D的；最近biophysics好像也越來(lái)越受關(guān)注，這方面的研究成果是很生態(tài)的產(chǎn)品，比較符合當(dāng)代社會(huì)的需求。一些物理儀器設(shè)備公司也需要物理的畢業(yè)生。Applied physics major跟engineering major比起來(lái)的話(huà)理論基礎(chǔ)肯定會(huì)強(qiáng)一些，在企業(yè)里會(huì)是偏科研的工作。而且貌似現(xiàn)在physics major在管理階層的也越來(lái)越多了，因?yàn)槎加X(jué)得管理人員有專(zhuān)業(yè)知識(shí)和理論背景更合適。因?yàn)榛A(chǔ)比較扎實(shí)，physics major在研究生階段轉(zhuǎn)engineering也是很可能的。          Astrophysics和沒(méi)有speci