大學選才與高中育才輔助系統

ColleGo! 大學選才與高中育才輔助系統
國立臺灣大學

數理化學群 物理學類


    資料上架時間:2019/9/19 下午 02:00:14

學系特色

理論與實驗並重,加強師生關係,著重個別輔導。本系著重於理論與實驗物理之相互支援與配合,講究前瞻性的整體規劃,內容極其寬廣,並力求充分掌握國內、外之發展趨勢。


學科意涵

物理學是研究時間,空間,物質間交互作用的基本性質與原理的ㄧ門學科。物理學的理論可以是非常抽象的,如宇宙緣起於大霹靂然後就ㄧ直膨脹。但物理學的應用卻是非常廣泛的,如物理學對固態物質性質的研究成果奠定了半導體及近代科技產業發展的基礎。物理學的研究不但滿足了我們的好奇心也奠定了近代科技文明的基礎。


學習方法


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本系大多數必修課程授課教師都有指定課程教科書。實驗課部分,本系依課程之需要,自備實驗手冊和實驗器材,以提升本系學生物理相關能力。除此之外,學習方法還有:1.物理討論。2.閱讀課程延伸書籍、論文。3.讀書會。


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1.物理討論:
對本系學生而言,時常磨練、表達自己的邏輯觀念與思考,將更有助於學生之物理學習或研究。物理討論時間,不侷限在課堂時間,常常是在生活中,同學和同學之間,以及系上學生也常利用課後指導時間(Office hour)和指導授課老師討論物理問題和概念。


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2.閱讀課程延伸書籍、論文:
除了正統教科書的指導,本系在物理館內有屬於自己的圖書館。提供最新的學術期刊,提供本系學生最新學術研究工作之發展,以了解最新物理相關之研究方向和成果。


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3.讀書會
本系學生自組讀書會的式有二:A,同學間常自組讀書會共同研讀教科書內容。每人分擔個別主題,利用讀書會時間,同學彼此之間互相報告、發問、討論。B,對單一物理相關主題(通常是系上沒開的課程)感興趣的學生,為了學習陌生的主題而自組的讀書會。藉此讀書會,使物理概念愈辯愈明,發揮最大讀書成效



與相關科系之異同

物理系以傳授物質、能量的基本性質為主,對大自然多一分理解為目標。藉由對物質之基礎性質的瞭解,進而開啟嶄新的跨領域研究。
電機系以實作和實作相關知識為主,電機系常以現有技術之突破和創新為目標,以科技產業工作導向為主。
材料系以傳授物質特質相關知識為主,稍少深入了解為何物質有此表現,多為利用物質此特質,進而開發新材料。


生涯發展容易誤解之處

學物理如武俠小說中描述的是在練內功,而其他工程學科學則是在學招式。由於數理能力極為優異,不僅相近領域如電機、材料常見物理人蹤跡,電腦相關領域、大氣海洋,甚至財經也有很多物理系的系友從事相關工作。故就讀物理系不僅畢業後出路多元化,且對生涯發展而言是一極佳選擇。


學習方法容易誤解之處

在學習內容上,高中生常會對物理系有許多錯誤的想像,如:
1.物理學有很多高深莫測的理論,不切實際。
2.數學不好,不適合讀物理系。
但事實上「物理」是一門樸實的學問;而「數學」亦非物理的全部,「數學」只是給予「物理」一個精確的語言來定量地敘述其定律罷了。(詳細說明,請見附檔)


補充提醒與說明

無補充說明


核心課程地圖

  • 大一必修
    • 微積分甲
    • 普通物理學甲
    • 普通物理學實驗
    • 普通化學甲/普通生物學甲
    • 普通化學實驗/普通生物學實驗
    • 應用數學一
  • 大二必修
    • 應用數學二
    • 應用數學三
    • 力學
    • 電磁學
    • 力學習題演練
    • 電磁學習題演練
  • 大三必修
    • 基礎物理實驗
    • 近代物理實驗
    • 量子物理
    • 熱物理

專業選修課程

  • 天文物理領域
    • 天文物理學是研究浩瀚的宇宙之起源、發展與未來。了解時間及空間的交織、宇宙暴脹理論、星系演化與恆星形成、及研究多重宇宙之可能。並根據愛因斯坦的廣義相對論,了解時空彎曲及重力波的現象。藉由學理,來探討時空旅行有可能成真嗎?為什麼無法超越光速等?例如以下課程:跨越時空談宇宙、廣義相對論、宇宙物理學。
  • 高能物理領域
    • 這個世界的物質是由一些「基本粒子」所組成:費米子及玻色子。宇宙中一切物理現象的規則,原則上可以化約成描述基本粒子的物理定律,一般被稱作「粒子物理」。然而,需要探測更小尺度範圍內的現象,反而需要更大的能量。因此,我們需要建造更大的粒子對撞機或加速器來研究更基本的物理定律,也被稱作「高能物理」。
  • 固態物理領域
    • 研究對象是週期性排列的原子組成的固體。了解固體材料的物理性質,包含了量子力學、晶體結構、電動力學、統計物理中的理論。藉由薛丁格方程式來描述固體物質的電子態,在此條件下稱為布洛赫波波函數。進而發展出固體的能帶及了解半導體物理,奠定了奈米科技的製程的基礎。此外,了解量子效應,來探討量子電腦的可能性。
  • 軟物質物理領域
    • 隸屬於凝聚體物理學,研究對象是對很小的外力(像是溫度、電場、磁場、化學反應等)有很大的相對變化。因軟物質以「分子集合體」狀態存在,而非以鍵結方式連結,故有很大的空間自由度做應用。如:液晶、泡沫、顆粒物質及仿生材料等。此外,軟、硬物質的混成材料已在奈米尺度進入融合階段,成為現代智慧型材料研發重點
  • 光學物理領域
    • 光是什麼?既是粒子也是波。了解具有獨特的波粒二象性,光學物理探討光與物質之間的交互作用及光學儀器之製作。除了可見光、紅外線及紫外線之外,亦探討X射線、微波、電磁輻射及無線電波等之物理現象。因此,其應用範圍甚廣,包含目前的各類光電顯示科技、奈米液晶材料、雷射、光通訊、望遠鏡等等。
  • 生物物理領域
    • 結合生物學及物理學,來了解生物的物理特性。亦整合生理學、生物化學、奈米技術、生物工程、細胞生物學、系統生物學、醫學領域等,研究重要生物醫學問題之技術發展,不僅研究活體生物系統中基礎生物物理現象,最終應用於臨床診斷與治療。因此被認為是生物學和物理學間的橋樑。

特色課程

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普通天文學

這門課是由孫維新教授所開設,是許多對天文學有興趣的同學的入門課程,內容主要是介紹天文學上的發展以及各式各樣的主題。孫維新教授更是時常在課堂上分享他在天文研究上的心得與經驗,以及許多課本外的有趣知識,深受系上許多同學的喜愛,這門課甚至吸引了許多非本系學生,常常將系內最大的教室—楊金豹演講廳坐滿。


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廣義相對論

作為近代物理的兩大基石,相對論給了許多對物理感興趣的高中生對物理的想像,很多人在大學部便想要修的一門課。同時作為天文研究所的必修,這門課是台大每年必開的一門課,如果是要繼續做天文、宇宙學相關的研究,廣義相對論更是必備的知識。


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量子力學

同樣作為近代物理的基石,量子力學是物理系三個研究所的必修,除此之外更是修習粒子物理和量子場論的必備知識。如果是要往天文及宇宙學、高能物理、冷原子物理,甚至是材料固態物理做更深入的研究,量子力學也是非常必要,因此許多同學在大學部時便選擇了這門課。


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固態物理學導論

這門課是凝態物理的入門課程,同時也是應用物理研究所的必修,內容便是介紹現今做凝態研究上必備的基礎。系上有相當多人最後是做這方面的題目,凡舉凝態上的研究(半導體、磁性材料、超導材料、強相關系統等),這門課是不可或缺的基礎,因此也是許多人修習的原因。


適合從事工作


  • 工程師

    • 研發工程師、業務工程師、應用工程師、金融工程部、數據分析工程師、專利工程師、製程工程師、軟體工程師、應用工程師、製程整合工程師、整合工程師、應用支援工程師、高級工程師、光學研發工程師、研發工程師、光學工程師、產品工程師、微波工程師、系統工程師、製程整合工程師、演算法工程師、前端工程師


  • 教職

    • 物理科專任教師:國、高中物理/自然科教師、大學教授/副教授/助理教授、補教老師..等。
      工作內容:
      1.擬訂教學計畫。2.選擇、準備及組織教材。3.設計、製作及使用各種教學媒體。4.規劃學習環境及引導班級氣氛。5.運用適當教學策略與方法,指導學生學習。6.進行教學評鑑並實施增廣或補救教學。


  • 物理相關研究人員

    • 如研究員、研究助理、中央氣象局觀測員
      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、弦論、非線性物理、高溫超導、奈米科技..等。例如:研究各種物理現象,建立模型,進行理論分析模擬,並對其作出合理的解釋。又或者使用高能粒子加速器,做粒子碰撞實驗,嘗試找出理論



系友生涯發展


圖解:朱國瑞教授

版權:台大物理系官網

朱國瑞

1965年台大物理系畢業。1968年,麻州大學物理系碩士。1972年,康乃爾大學應用物理博士 。1978-1983年任職於美國海軍研究所。1983年任清華大學物理系教授。1986-1995年五次獲頒國科會物理傑出研究獎。2002年當選中央研究院院士。2010年任台大物理系特聘研究講座教授。

朱國瑞教授於台大畢業後赴美留學,先後於麻州大學及康乃爾大學攻讀碩、博士。因為專長於離子體物理及毫米波等領域,與雷達電磁波的原理有所關連,故獲聘於美國海軍研究所任職。1983年,回台進入清華大學物理系,並於清大建立高頻電磁實驗室。朱教授研究生涯成果豐碩,深受國內外重視,更配合國家大型計畫,將研究成果實用化,啟動國內的微波管工業,並大幅提升國防自主能力。

圖解:周美吟教授

版權:台大物理系官網

周美吟

1980年,臺大物理系畢業。1986年,加州大學柏克萊分校物理系博士。1989-2011年,任喬治亞理工學院教授、系主任。2011-2016年,任中研院原分所所長。2013年,獲臺灣傑出女科學家獎。2014年獲選為中研院士。2016年迄今,任中央研究院副院長。

周美吟教授自幼鍾情於閱讀,對於文史、數理、音樂等皆抱持多元興趣。高中畢業以第一志願錄取台大物理系,為該屆唯一女畢業生。於柏克萊大學攻讀博士後,任教喬治亞理工學院物理系,於2005年成為系主任。2011年回台,先後出任中研院原分所所長及中研院副院長。周教授專長領域為凝態物理理論,對進階材料的發展與特性研究有著不可或缺的貢獻,2013年榮獲台灣傑出女科學家獎,並在2014年獲選為中研院士。

圖解:張懋中教授

版權:國立交通大學張懋中教授辦公室

張懋中

交通大學電子所博士(1979)。洛克威爾科學中心高速電子實驗室研究員暨先進材料與元件部經理(1983-88)、副主任(1988-97)。洛杉磯加州大學電機系正教授(1997-2008)、卓越教授(2008迄今)、系主任(2010-15)。中研院院士(2012迄今)。交通大學校長(2015-19)。

張懋中教授獲博士學位後赴美進入產業界,於洛克威爾科學中心高速電子實驗室完成異質結構雙極性高速電晶體與其積體電路的研究開發,量產成為手機必備元件,其研發之砷化鎵功率放大器所製成之手機信號發射器已銷售達100億台,對產業界帶來跨時代貢獻。1997年獲聘為加州大學洛杉磯分校教授,並於2010-2015年擔任電機系系主任。2015年初任交通大學校長。

圖解:梁次震先生

版權:聯合報

梁次震

1972年台大物理系畢業。1973年創辦金寶電子公司。1988年創辦廣達電腦。1993年擔任廣達電腦總經理。2007年擔任廣達電腦副董事長兼任總經理。2010年獲台大物理系傑出系友。2015年獲交大名譽博士學位。

梁次震先生出身香港,高中畢業後來台求學,1972年自台大畢業,先後與台大同窗創立金寶電子公司與廣達電腦。並以五年時間將廣達電腦發展為全球最大筆記電腦廠商。梁次震先生帶領資訊產業持續創新,對台灣經濟帶來卓越貢獻,同時積極回饋學術界,於2007年捐款助台大物理系成立「梁次震宇宙學與粒子天文物理學研究中心」,並實物捐贈宇宙學大樓。

多元能力


科學能力:了解科學的原理原則及操作科學事務的能力。
20% Complete
20%
計算能力:能熟練地運用基礎的加減乘除運算,並快速且正確地推算與導出答案。
15% Complete
15%
外語能力:外國語文聽說讀寫能力。
15% Complete
15%
文書處理:能快速地查找與記錄資料,妥善管理並檢核其是否精確。
10% Complete
10%
抽象推理:觀察部分訊息或事物變化的趨勢,歸納出規則或意義,產出合理的答案。
10% Complete
10%
組織能力:能掌握細節、依規則有系統地安排事務或完成任務。
10% Complete
10%
領導協調:能帶領大家執行任務或為相同目標而共同努力。
10% Complete
10%
閱讀理解:能理解文章的意涵與邏輯,及所想傳達的訊息與想法。
5% Complete
5%
寫作表達:能運用精準的詞彙、語句寫作,有效並正確地傳達訊息或想法。
5% Complete
5%

個人特質


秩序性:喜愛周延規劃,做事按部就班有條理,事物整理的井然有序、不紊亂
15% Complete
15%
深思性:思考深入,審慎嚴謹,考慮周詳。要收集完整資訊再做決定,盡力面面俱到。考量若不周詳寧可延遲
15% Complete
15%
探究性:願意突破現狀,接受新的及未知的挑戰、情境或學習內容
15% Complete
15%
變通性:思考行事彈性活潑,喜歡變化、改變、創新,充滿想像力與新點子
15% Complete
15%
自信心:自信自重,肯定自我,喜愛自我;有較高的能力感、勝任感及控制感,不易受他人表現影響
15% Complete
15%
情緒性:心平氣和情緒穩定,溫和自在,面對現實意志堅定,心情不易動搖
15% Complete
15%
合作性:與人合作,共同完成事情;能包容,勉力求全,願意妥協
10% Complete
10%

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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