物理学

物理学课程要求与科目类别 下面的课程描述使用了下列课程类别，这些类别在理学学士（B.Sc.）规则部分中有定义。 科学与工程及设计学院以外的经批准课程 自由任选课 物理学（天体物理方向） 理学学士（荣誉）（20.0学分） A. 计入主修CGPA的学分（11.0学分） 1. 在以下之一取得1.0学分： 1.0 PHYS 1001 [0.5] & PHYS 1002 [0.5] 物理学基础 I 物理学基础 II PHYS 1003 [0.5] & PHYS 1004 [0.5] 力学与热力学导论 电磁学与波动导论 PHYS 1007 [0.5] & PHYS 1008 [0.5] 大学基础物理 I 大学基础物理 II（平均成绩B-或以上时） 2. 在以下取得3.0学分： 3.0 PHYS 2007 [0.5] 二年级物理实验：精选实验与研讨会 PHYS 2203 [0.5] 天文学 PHYS 2212 [0.5] 波动力学与热力学 PHYS 2305 [0.5] 电与磁 PHYS 2605 [0.5] 现代物理 I PHYS 2801 [0.5] 物理学中的计算方法 3. 在以下取得5.0学分： 5.0 PHYS 3009 [0.5] 三年级物理实验：精选实验与研讨会并含观测天文学 PHYS 3308 [0.5] 电磁学 PHYS 3606 [0.5] 现代物理 II PHYS 3701 [0.5] 量子力学要素 PHYS 3802 [0.5] 高级动力学 PHYS 3807 [0.5] 数学物理 I PHYS 4201 [0.5] 天体物理学 PHYS 4202 [0.5] 宇宙学 PHYS 4409 [0.5] 热力学与统计物理 PHYS 4707 [0.5] 量子力学导论 I 4. 从以下取得1.0学分： 1.0 a. PHYS 4907 加上0.5学分4000级PHYS b. PHYS 4908 加上0.5学分4000级PHYS c. PHYS 4909 [1.0] 5. 在4000级或以上PHYS中取得0.5学分 0.5 6. 在3000级或以上的PHYS、COMP、MATH和/或STAT中取得0.5学分 0.5 B. 不计入主修CGPA的学分（9.0学分） 7. 在以下之一取得1.0学分： 1.0 BIOL 1103 [0.5] & BIOL 1104 [0.5] 生物学基础 I 生物学基础 II CHEM 1001 [0.5] & CHEM 1002 [0.5] 普通化学 I 普通化学 II ERTH 1002 [0.5] & ERTH 2312 [0.5] 地球与生命奥德赛：几十亿年历程 古生物学 8. 在以下取得3.5学分： 3.5 MATH 1004 [0.5] 工程或物理用微积分 MATH 1005 [0.5] 工程或物理用微分方程与无穷级数 MATH 1104 [0.5] 工程或科学用线性代数 MATH 2004 [0.5] 工程或物理用多变量微积分 MATH 2107 [0.5] 线性代数 II MATH 3705 [0.5] 数学方法 I STAT 3502 [0.5] 概率与统计 9. 在以下取得0.5学分： 0.5 MATH 3800 [0.5] 数学建模与计算方法 10. 在以下取得1.0学分： 1.0 COMP 1005 [0.5] 计算机科学导论 I COMP 1006 [0.5] 计算机科学导论 II 11. 在以下取得0.5学分： 0.5 ISAP 1000 [0.5] 科学研讨会 科学与工程及设计学院以外的经批准课程 12. 在科学与工程及设计学院以外的经批准课程中取得1.5学分 1.5 13. 在自由任选课中取得1.0学分 1.0 总学分 20.0 物理学（实验物理方向） 理学学士（荣誉）（20.0学分） A. 计入主修CGPA的学分（11.5学分） 1. 在以下之一取得1.0学分： 1.0 PHYS 1001 [0.5] & PHYS 1002 [0.5] 物理学基础 I 物理学基础 II（推荐） PHYS 1003 [0.5] & PHYS 1004 [0.5] 力学与热力学导论 电磁学与波动导论 PHYS 1007 [0.5] & PHYS 1008 [0.5] 大学基础物理 I 大学基础物理 II（平均成绩B-或以上时） 2. 在以下取得2.5学分： 2.5 PHYS 2007 [0.5] 二年级物理实验：精选实验与研讨会 PHYS 2212 [0.5] 波动力学与热力学 PHYS 2305 [0.5] 电与磁 PHYS 2605 [0.5] 现代物理 I PHYS 2801 [0.5] 物理学中的计算方法 3. 在以下取得1.0学分： 1.0 ELEC 2501 [0.5] 电路与信号 ELEC 2507 [0.5] 电子学 I 4. 在以下取得4.5学分： 4.5 PHYS 3007 [0.5] 三年级物理实验：精选实验与研讨会 PHYS 3308 [0.5] 电磁学 PHYS 3606 [0.5] 现代物理 II PHYS 3701 [0.5] 量子力学要素 PHYS 3802 [0.5] 高级动力学 PHYS 3807 [0.5] 数学物理 I PHYS 4008 [0.5] 四年级物理实验：精选实验与工作坊 PHYS 4409 [0.5] 热力学与统计物理 PHYS 4707 [0.5] 量子力学导论 I 5. 从以下取得1.0学分： 1.0 a. PHYS 4907 [0.5] 加上0.5学分4000级PHYS b. PHYS 4908 [0.5] 加上0.5学分4000级PHYS c. PHYS 4909 [1.0] 6. 在4000级或以上PHYS中取得1.0学分（建议PHYS 4807为0.5学分） 1.0 7. 在3000级或以上的PHYS、COMP、ELEC、MATH和/或STAT中取得0.5学分 0.5 B. 不计入主修CGPA的学分（8.5学分） 8. 在以下之一取得1.0学分： 1.0 BIOL 1103 [0.5] & BIOL 1104 [0.5] 生物学基础 I 生物学基础 II CHEM 1001 [0.5] & CHEM 1002 [0.5] 普通化学 I 普通化学 II ERTH 1002 [0.5] & ERTH 2312 [0.5] 地球与生命奥德赛：几十亿年历程 古生物学 9. 在以下取得3.0学分： 3.0 MATH 1004 [0.5] 工程或物理用微积分 MATH 1005 [0.5] 工程或物理用微分方程与无穷级数 MATH 1104 [0.5] 工程或科学用线性代数 MATH 2004 [0.5] 工程或物理用多变量微积分 MATH 3705 [0.5] 数学方法 I STAT 3502 [0.5] 概率与统计 10. 在以下取得0.5学分： 0.5 MATH 3800 [0.5] 数学建模与计算方法 11. 在以下取得1.0学分： 1.0 COMP 1005 [0.5] 计算机科学导论 I COMP 1006 [0.5] 计算机科学导论 II 12. 在以下取得0.5学分： 0.5 ISAP 1000 [0.5] 科学研讨会 科学与工程及设计学院以外的经批准课程 13. 在科学与工程及设计学院以外的经批准课程中取得1.5学分 1.5 14. 在自由任选课中取得1.0学分 1.0 总学分 20.0 物理学（理论方向） 理学学士（荣誉）（20.0学分） A. 包含在主修绩点中的学分 (11.0 学分) 1. 以下选一，1.0 学分：1.0 PHYS 1001 [0.5] & PHYS 1002 [0.5] 物理学基础 I 物理学基础 II（推荐） PHYS 1003 [0.5] & PHYS 1004 [0.5] 介绍性力学与热力学 介绍性电磁学与波动 PHYS 1007 [0.5] & PHYS 1008 [0.5] 大学基础物理学 I 大学基础物理学 II（平均成绩为 B- 或更高） 2. 以下课程共 2.5 学分：2.5 PHYS 2007 [0.5] 二年级物理实验室：精选实验与研讨 PHYS 2212 [0.5] 波动力学与热力学 PHYS 2305 [0.5] 电与磁 PHYS 2605 [0.5] 近代物理学 I PHYS 2801 [0.5] 物理学中的计算方法 3. 以下课程共 4.5 学分：4.5 PHYS 3007 [0.5] 三年级物理实验室：精选实验与研讨 PHYS 3308 [0.5] 电磁学 PHYS 3606 [0.5] 近代物理学 II PHYS 3701 [0.5] 量子力学要素 PHYS 3802 [0.5] 高级动力学 PHYS 3807 [0.5] 数学物理学 I PHYS 4409 [0.5] 热力学与统计物理学 PHYS 4707 [0.5] 量子力学导论 I PHYS 4708 [0.5] 量子力学导论 II 4. 以下选一，1.0 学分：1.0 a. PHYS 4907 加上 0.5 学分 4000 级别 PHYS b. PHYS 4908 加上 0.5 学分 4000 级别 PHYS c. PHYS 4909 [1.0] 5. 在 4000 级别或以上的 PHYS 课程中选修 1.0 学分 1.0 6. 在 3000 级别或以上的 PHYS、COMP、MATH 和/或 STAT 中选修 1.0 学分 1.0 B. 未计入主修绩点的学分 (9.0 学分) 7. 以下选一，1.0 学分：1.0 BIOL 1103 [0.5] & BIOL 1104 [0.5] 生物学基础 I 生物学基础 II CHEM 1001 [0.5] & CHEM 1002 [0.5] 普通化学 I 普通化学 II ERTH 1002 [0.5] & ERTH 2312 [0.5] 地球与生命的奥德赛：数十亿年的旅程 古生物学 8. 以下课程共 3.5 学分：3.5 MATH 1004 [0.5] 工程或物理用微积分 MATH 1005 [0.5] 工程或物理用微分方程与无穷级数 MATH 1104 [0.5] 工程或科学用线性代数 MATH 2004 [0.5] 工程或物理用多变量微积分 MATH 2107 [0.5] 线性代数 II MATH 3705 [0.5] 数学方法 I STAT 3502 [0.5] 概率与统计 9. 选修 0.5 学分：0.5 MATH 3800 [0.5] 数学建模与计算方法 10. 选修 1.0 学分：1.0 COMP 1005 [0.5] 计算机科学导论 I COMP 1006 [0.5] 计算机科学导论 II 11. 选修 0.5 学分：0.5 ISAP 1000 [0.5] 科学研讨会 或 经批准的科学与工程与设计学院以外课程 12. 在科学与工程与设计学院以外经批准课程中选修 1.5 学分 1.5 13. 选修 1.0 学分自由选修 1.0 学分 总学分 20.0 物理学理学学士 主修 (20.0 学分) A. 包含在主修绩点中的学分 (9.0 学分) 1. 以下选一，1.0 学分：1.0 PHYS 1001 [0.5] & PHYS 1002 [0.5] 物理学基础 I 物理学基础 II（推荐） PHYS 1003 [0.5] & PHYS 1004 [0.5] 介绍性力学与热力学 介绍性电磁学与波动 PHYS 1007 [0.5] & PHYS 1008 [0.5] 大学基础物理学 I 大学基础物理学 II（平均成绩为 B- 或更高） 2. 以下课程共 2.5 学分：2.5 PHYS 2007 [0.5] 二年级物理实验室：精选实验与研讨 PHYS 2212 [0.5] 波动力学与热力学 PHYS 2305 [0.5] 电与磁 PHYS 2605 [0.5] 近代物理学 I PHYS 2801 [0.5] 物理学中的计算方法 3. 在 2000 级别或以上经批准的计算机科学、工程、数学或统计选修课中选修 0.5 学分（可包含 1000 级别计算机科学）0.5 4. 以下课程共 2.0 学分：2.0 PHYS 3007 [0.5] 三年级物理实验室：精选实验与研讨 PHYS 3308 [0.5] 电磁学 PHYS 3606 [0.5] 近代物理学 II 或 PHYS 3608 [0.5] 近代应用物理学 PHYS 3701 [0.5] 量子力学要素 5. 在 4000 级别的 PHYS 课程中选修 1.0 学分 1.0 6. 在 3000 级别或以上的 PHYS 课程中选修 1.5 学分 1.5 7. 在 ELEC 和/或理学院选修课（不含 TSES）中选修 0.5 学分，且为 3000 级别或以上 0.5 B. 未计入主修绩点的学分 (11.0 学分) 8. 以下选一，1.0 学分：1.0 BIOL 1103 [0.5] & BIOL 1104 [0.5] 生物学基础 I 生物学基础 II CHEM 1001 [0.5] & CHEM 1002 [0.5] 普通化学 I 普通化学 II ERTH 1002 [0.5] & ERTH 2312 [0.5] 地球与生命的奥德赛：数十亿年的旅程 古生物学 9. 以下课程共 3.0 学分：3.0 MATH 1004 [0.5] 工程或物理用微积分 MATH 1005 [0.5] 工程或物理用微分方程与无穷级数 MATH 1104 [0.5] 工程或科学用线性代数 MATH 2004 [0.5] 工程或物理用多变量微积分 MATH 3705 [0.5] 数学方法 I STAT 2507 [0.5] 统计建模导论 I 或 STAT 3502 [0.5] 概率与统计 10. 选修 0.5 学分：0.5 COMP 1005 [0.5] 计算机科学导论 I 11. 高级理学院选修课和/或经系方协商批准的科学与工程学院以外课程共 3.5 学分，以补充物理学学习；这些学分可与额外 0.5 学分一起用于完成辅修要求 3.5 12. 以下选一，0.5 学分：0.5 ISAP 1000 [0.5] 科学研讨会 或 科学与工程与设计学院以外经批准课程 13. 在科学与工程与设计学院以外经批准课程中选修 1.5 学分 1.5 14. 选修 1.0 学分自由选修 1.0 学分 总学分 20.0 物理学理学学士 (15.0 学分)

物理学 (PHYS) 课程 PHYS 1001 [0.5 学分] 物理学基础 I 本基于微积分的经典力学课程涵盖运动学、动力学、引力和振动运动。本课程为计划继续修读物理学课程的专业课程。与 BIT 1002、BIT 1203、PHYS 1003、PHYS 1007、PHYS 1107 不可重复获得学分。 先修条件：12 年级数学：高等函数 和 12 年级数学：微积分与向量 或 同等课程，外加 MATH 1004 或 MATH 1052 之一（该 MATH 课程可同时修读）；或经物理系许可。强烈建议修读 12 年级物理。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1002 [0.5 学分] 物理学基础 II 电学、磁学、电磁场与波动入门。本课程为计划继续修读物理学课程的专业课程。与 BIT 1003（不再开设）、BIT 1007、BIT 1204、PHYS 1004、PHYS 1008、PHYS 1108 不可重复获得学分。 先修条件：PHYS 1001，或 PHYS 1003，或 PHYS 1007（成绩需为 B-）；MATH 1004 或 MATH 2052（可同时修读）；或经系许可。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1003 [0.5 学分] 介绍性力学与热力学 力学、引力、振动和热力学。介绍在这些物理领域中使用微积分求解问题的应用。该课程面向物理科学和工程专业学生。与 BIT 1002、BIT 1203、PHYS 1001、PHYS 1007、PHYS 1107 不可重复获得学分。 先修条件：12 年级物理或同等课程，加上 12 年级数学：高等函数 或 同等课程，加上 MATH 1004 或 MATH 1052 之一（该 MATH 课程可同时修读）。注意强烈建议修读 12 年级数学：微积分与向量。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1004 [0.5 学分] 介绍性电磁学与波动 本基于微积分的课程介绍势能、功、电学、磁学、振动与波动。与 BIT 1003（不再开设）、BIT 1007、BIT 1204、PHYS 1002、PHYS 1008、PHYS 1108 不可重复获得学分。 先修条件：MATH 1004，（ECOR 1033 和 ECOR 1034）（ECOR 课程可同时修读）或 PHYS 1001 或 PHYS 1003 或 PHYS 1007（PHYS 1007 需至少 B-），或经系许可。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1007 [0.5 学分] 大学基础物理学 I 力学、物质性质、热力学。应用部分选自生命科学领域。适用于缺乏 PHYS 1001 或 PHYS 1003 先修条件，或不打算修读高年级物理课程的学生。与 BIT 1002、BIT 1203、PHYS 1001、PHYS 1003、PHYS 1107 不可重复获得学分。 先修条件：（i）12 年级数学：高等函数 或 同等课程，或 MATH 0107（可同时修读）；或（ii）12 年级数学：微积分与向量 或 同等课程，或 MATH 1007（可同时修读）；或（iii）经物理系许可。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1008 [0.5 学分] 大学基础物理学 II 电与磁、直流与交流电路、波动与光学。近代物理要素。应用部分选自生命科学领域。与 BIT 1003（不再开设）、BIT 1007、BIT 1204、PHYS 1002、PHYS 1004、PHYS 1108 不可重复获得学分。 先修条件：PHYS 1001 或 PHYS 1003 或 PHYS 1007。每周三小时讲座，每周三小时实验或辅导。 PHYS 1107 [0.5 学分] 大学入门物理学 I 力学、物质性质、热力学。应用部分选自生命科学领域。适用于缺乏 PHYS 1001 或 PHYS 1003 先修条件，或不打算修读高年级物理课程的学生。与 BIT 1002、BIT 1203、PHYS 1001、PHYS 1003、PHYS 1007 不可重复获得学分。 先修条件：（i）12 年级数学：高等函数 或 同等课程，或 MATH 0107（可同时修读）；或（ii）12 年级数学：微积分与向量 或 同等课程，或 MATH 1007（可同时修读）；或（iii）经物理系许可。每周三小时讲座。 PHYS 1108 [0.5 学分] 大学入门物理学 II 电与磁、直流与交流电路、波动与光学。近代物理要素。应用部分选自生命科学领域。与 BIT 1003（不再开设）、BIT 1007、BIT 1204、PHYS 1002、PHYS 1004、PHYS 1008 不可重复获得学分。 先修条件：PHYS 1001 或 PHYS 1003 或 PHYS 1007 或 PHYS 1107。每周三小时讲座。 PHYS 1901 [0.5 学分] 行星天文学 已知的恒星、银河系及星系外系统的描述，以及用于研究它们的仪器。关于我们自身星球的结构、起源与演化的现代观点。月球—地球系统的形成。对太阳系中行星的研究。与 PHYS 2203 不可重复获得学分。每周二小时三十分钟讲座。 PHYS 1902 [0.5 学分] 从我们的恒星到宇宙 课程从太阳开始，研究其成分与能量来源，然后将太阳与银河系及更远处的其他恒星进行比较。考察关于宇宙的结构、起源与演化的现代观点，并讨论脉冲星和超新星。与 PHYS 2203 不可重复获得学分。 每周两小时半课程讲授。 PHYS 1905 [0.5 学分] 日常生活背后的物理 学习日常生活背后的物理现象。题目可能包括交通、体育、气象与气候、电学与可持续能源。不要求科学背景。在线课程。 PHYS 2004 [0.5 学分] 工程师的现代物理 介绍与工程相关的现代物理方面。热辐射。相对论运动学概念。波粒二象性。光电效应，康普顿散射。玻尔氢原子理论。光学与X射线谱，激光。核物理及其应用。不计入额外学分：不计入额外学分的 PHYS 2604 和 PHYS 2605 。先修课程：PHYS 1002 或 PHYS 1004 或 PHYS 1008，且成绩为 B- 或更好，加上 MATH 1004 与 MATH 1104 或同等课程。仅限非工程物理专业的 B.Eng. 学生。非 B.Eng. 课程的学生须获系里许可。每周讲座三小时。 PHYS 2007 [0.5 学分] 二年级物理实验：精选实验与研讨 学生完成若干从经典物理与几何光学、现代物理等中选出的实验。将包括相关实验主题的研讨会。包括：体验式学习活动。不计入额外学分：不计入额外学分的 PHYS 2202 。先修课程：PHYS 1002，或 PHYS 1004（若提供 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）。实验课程，每周六小时。 PHYS 2101 [0.5 学分] 力学与物质性质 单粒子的运动方程。简谐振动。非惯性参考系。中心力场中的轨道。多粒子系统与刚体的运动。狭义相对论导论。经典力学与物质性质的实验。先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004，或者 PHYS 1007 与 PHYS 1008（整体平均 B- 或更好）或 MATH 1004 与 MATH 1104。每周讲座三小时，实验三小时，辅导课（可选）每周一次。 PHYS 2202 [0.5 学分] 波动与光学 几何光学。波的类型、振动弦与经典波动方程。行波的一般解。叠加与干涉、相干性、波包、二维和三维中的波。电磁波的传播。光与物理光学，色散的振荡子模型，衍射、偏振与折射。不计入额外学分：不计入额外学分的 PHYS 2212 。先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004（若提供 PHYS 1007 与 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）；另需 MATH 1104 或 MATH 2152，以及 MATH 2004 或 MATH 2001 与 MATH 2002（MATH 2002 可同时修）。每周讲座三小时，实验三小时。 PHYS 2203 [0.5 学分] 天文学 天文学的观测基础。天文学史、光的性质、太阳系观测与恒星天文学。不计入额外学分：不计入额外学分的 PHYS 1901 和 PHYS 1902 。先修课程：PHYS 1002 或 PHYS 1004，或系里许可。若已修毕 MATH 1004 或 MATH 1007 或 MATH 2052，则成绩为 B- 或更好的 PHYS 1008 也可使用。每周讲座三小时。 PHYS 2212 [0.5 学分] 波动力学与热力学 波的类型与经典波动方程，二维与三维的波函数，反射与折射，波的叠加，偏振，干涉，衍射，相干性，波包。温度与热动力学平衡，热、功与第一定律，熵与热力学第二定律。 不计入额外学分：不计入额外学分的 PHYS 2202 。先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004（若提供 PHYS 1007 与 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）；另需 MATH 1004 与 MATH 1104 或 MATH 2152，以及 MATH 2004 或 MATH 2001（MATH 2001 或 MATH 2004 可同时修）。每周讲座三小时。 PHYS 2305 [0.5 学分] 电与磁 静电场与势，Gauss 定律。导体的性质。电流产生的磁效应。电磁场中电荷的运动。电场与磁场中的能量。电磁感应。使用向量微分与积分演算在真空中的 Maxwell 方程。先修课程：PHYS 1001、PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004，或者 PHYS 1007 与 PHYS 1008（整体成绩 B- 或更高）；MATH 2004，或 MATH 2001 与 MATH 2002（MATH 2002 可同时修）。每周讲座三小时。 PHYS 2306 [0.5 学分] 电气与电子测量物理学 I 直流与交流电路理论。谐振电路。基础测量设备，示波器；阻抗、带宽、噪声；真空管、晶体管，电路设计的有用近似；反馈、放大器、振荡器；运算电路；数字电路。讲座强调仪器设计的物理基础。实验注重现代数字仪器。先修课程：PHYS 1001、PHYS 1002 或 PHYS 1003 与 PHYS 1004，或者 PHYS 1007 与 PHYS 1008（整体成绩 B- 或更好）。每周讲座三小时，实验三小时。 PHYS 2401 [0.5 学分] 热物理 学习热力学与统计力学导论。温度与热力学平衡。功、内能与热；第一定律。气体动理论。基本概率论。微观态与熵。绝对温度、可逆性与热力学第二定律。热力学过程与应用。 先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004（若提供 PHYS 1007 与 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）；另需 MATH 1004 与 MATH 1104 或 MATH 2052 与 MATH 2152。每周讲座三小时。PHYS 2604 [0.5 学分] 现代物理 I 课程旨在提供从经典物理到现代物理的逻辑过渡。狭义相对论。卢瑟福散射，原子模型。热辐射。光电效应，康普顿散射。玻尔氢原子理论。原子能级、光学谱、激光。X 射线。放射性。量子力学。 不计入额外学分：PHYS 2004 和 PHYS 2605。先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004（若提供 PHYS 1007 与 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）；另需 MATH 1004 与 MATH 1104，或 MATH 2052 与 MATH 2152。每周讲座三小时，实验三小时。PHYS 2605 [0.5 学分] 现代物理 I 课程旨在提供从经典物理到现代物理的逻辑过渡。狭义相对论。卢瑟福散射，原子模型。热辐射。光电效应，康普顿散射。玻尔氢原子理论。原子能级、光学谱、激光。X 射线。放射性。 不计入额外学分：PHYS 2004 和 PHYS 2604。先修课程：PHYS 1001 与 PHYS 1002，或 PHYS 1003 与 PHYS 1004（若提供 PHYS 1007 与 PHYS 1008 也可接受，前提为平均成绩至少 B-）；另需 MATH 1004 与 MATH 1104，或 MATH 2052 与 MATH 2152。每周讲座三小时。PHYS 2801 [0.5 学分] 物理中的计算方法 物理计算方法导论。软件平台与编程语言。数据格式与结构、直方图与数据可视化。概率分布、拟合/参数估计、函数极小化。不确定性的解释与处理。机器学习与分类导论。先修课程：PHYS 1001 或 PHYS 1003 或 PHYS 1007，且 COMP 1005。每周讲座三小时。PHYS 2903 [0.5 学分] 面向未来的物理 从经典现象到现代物理的若干方面与近期进展。题目可能包括光与颜色、音乐与声音、手机、银河系及更远。无需科学背景。修读要求：二年级年级。在线课程。PHYS 3007 [0.5 学分] 三年级物理实验：精选实验与研讨 学生完成若干从现代光学、全息术、原子物理、核谱学、辐射等中选出的实验。包括文献检索练习与关于实验和数值方法的学生研讨会。 不计入额外学分：PHYS 3008、PHYS 3009。先修课程：PHYS 2007 或（PHYS 2202 与 PHYS 2604）或系里许可。实验课程，每周六小时。PHYS 3008 [0.5 学分] 三年级物理实验：精选实验与工作坊 学生完成若干从现代光学、全息术、原子物理、核谱学、辐射等中选出的实验。将提供仪器制作技术方面的指导。 不计入额外学分：PHYS 3007、PHYS 3009。先修课程：PHYS 2007 或（PHYS 2202 与 PHYS 2604）或系里许可。实验课程，每周六小时。PHYS 3009 [0.5 学分] 三年级物理实验：含观测天文学的精选实验与研讨 学生完成若干从天文学、天体物理学、现代光学、全息术、原子物理、核谱学、辐射等中选出的实验。至少需包含一项与天文学/天体物理学相关的实验。包括文献检索练习与关于实验和数值方法的学生研讨会。 不计入额外学分：PHYS 3007、PHYS 3008。先修课程：PHYS 2007 或（PHYS 2202 与 PHYS 2604），以及 PHYS 2203，或系里许可。实验课程，每周六小时。PHYS 3207 [0.5 学分] 生物物理专题 生物物理导论。分子随机运动与扩散；粘度与循环系统；热力学定律与驱动化学反应、分子自组装与识别的物理力；酶动力学与分子机器；神经冲动及其传导。先修课程：PHYS 2212 或 PHYS 2604，或系里许可。每周讲座三小时，辅导或研讨每周一小时。PHYS 3308 [0.5 学分] 电磁学 物质存在下的静电场与静磁场。求解拉普拉斯方程和泊松方程。多极展开。矢量势。法拉第感应定律；物质中的 Maxwell 方程。在真空与介质中的波，导波。 不计入额外学分：ELEC 3909。先修课程：PHYS 2305 与 MATH 3705，或系里许可。每周讲座三小时。PHYS 3402 [0.5 学分] 热与热力学 热力学第零、第一、第二与第三定律；焓、Helmholtz 与 Gibbs 函数及 Maxwell 关系；相变；磁学热力学；低温技术：通过 Joule-Thomson 效应的冷却、气体绝热膨胀、绝热去磁、氦稀释制冷；黑体辐射；负温度。先修课程：PHYS 2101 与 PHYS 2305，MATH 2007、MATH 2008、MATH 2107 与 MATH 2401 或系里许可。每周讲座三小时。PHYS 3606 [0.5 学分] 现代物理 II 凝聚态物理要素、半导体、超导。核物理要素、裂变、聚变、发电。粒子物理导论。 电离辐射：产生、相互作用、探测。医学物理：辐射生物物理、癌症治疗、成像。亦列为 PHYS 3608。先修课程：PHYS 2007 和 PHYS 2605，或 PHYS 2604，和 PHYS 3701，或经系批准。每周三小时讲课，每周两小时实验。PHYS 3608 [0.5 学分] 现代应用物理 凝聚态物理要点、半导体、超导。现代光学。核物理要点：裂变、聚变、发电。电离辐射：产生、相互作用、探测。医学物理：辐射生物物理、癌症治疗、成像。亦列为 PHYS 3606。先修课程：PHYS 2007 和 PHYS 2605，或 PHYS 2604，和 PHYS 3701，或经系批准。每周三小时讲课，每周三小时实验。PHYS 3701 [0.5 学分] 量子力学要点 以波与粒子的干涉实验为分析对象；量子力学基本概念、薛定谔方程；角动量、原子束；氢原子；原子与分子光谱学；泡利不相容原理；在基本粒子物理中的简单应用。与 PHYS 3705 互为排他学分（不能另行获得学分）。先修课程：PHYS 2605 或 PHYS 2604，MATH 2002 或 MATH 2004 与 MATH 3705（可同时修读），或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 3705 [0.5 学分] 量子系统导论 本课程面向计算机科学及其他有兴趣建立量子系统基础理解的学生。主题包括：量子力学公设、希尔伯特空间与可观测量、量子比特、二态系统、纠缠、薛定谔方程、一维势、隧穿、EPR 悖论。与 PHYS 3701 互为排他学分（不能另行获得学分）。先修课程：（MATH 1004 或 MATH 1007）和（MATH 1104 或 MATH 1107）。每周三小时讲课。PHYS 3801 [0.5 学分] 经典力学 拉格朗日与哈密顿力学导论：泊松括号、张量与二重阵；刚体转动：流体力学入门、耦合系统与简并坐标；相对论动力学。先修课程：PHYS 2101、PHYS 2202、PHYS 2305、MATH 2007、MATH 2008、MATH 2107、MATH 2401 或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 3802 [0.5 学分] 高级动力学 单粒子的运动方程。振动运动。力学的拉格朗日与哈密顿表述。中心力运动。多粒子系统与刚体的运动。先修课程：PHYS 2305、(MATH 2001 与 MATH 2002) 或 MATH 2004，或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 3807 [0.5 学分] 数学物理 I 曲线坐标系下的边值问题；球谐函数、贝塞尔函数、格林函数。复变函数：解析函数、轮廓积分、留数计算。与 MATH 3007 或 MATH 3057 互为排他学分。先修课程：ELEC 2501 或 PHYS 2305、MATH 2004、MATH 3705 或经系批准。每周三小时讲课，每周一小时辅导。PHYS 3808 [0.5 学分] 数学物理 II 通过 Frobenius 方法求解二阶常微分方程。Sturm–Liouville 理论。特殊函数：勒让得、贝塞尔、埃尔米特、拉盖尔及其关联函数。偏微分方程：变量分离法、本征函数与本征值及本征函数展开。用格林函数技术求解非齐次偏微分方程。与 MATH 3004、MATH 3008、MATH 3705、PHYS 3806 互为排他学分。先修课程：PHYS 3807 或 MATH 3007 或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 3999 [0.0 学分] 合作教育工作学期报告 为选修合作教育选项的学生提供实践经验。学生必须从其实习雇主处获得满意的评价。需提交书面与口头报告。按 Sat 或 Uns 记分。先修条件：注册于物理合作教育选项并经系批准。PHYS 4007 [0.5 学分] 四年级物理实验：选定实验与研讨 学生完成若干从现代光学、全息、原子物理、核谱学、辐射等中选取的实验。包括文献检索练习与关于实验及数值方法的学生研讨。先修课程：PHYS 3606（或 PHYS 3608）且注册于工程物理课程。实验每周六小时。PHYS 4008 [0.5 学分] 四年级物理实验：选定实验与工作坊 学生完成若干从现代光学、全息、原子物理、核谱学、辐射等中选取的实验。将提供仪器构建技术的指导。先修课程：PHYS 3007。实验每周六小时。PHYS 4201 [0.5 学分] 天体物理 恒星演化，包括恒星建模、主序星、红巨星及恒星的终态如中子星和黑洞。银河结构与动力学。中微子天体物理学。先修课程：PHYS 3701、PHYS 3606 或 PHYS 3608、以及 PHYS 2401 或 PHYS 4409，或经系批准。（PHYS 3606 或 PHYS 3608 与 PHYS 4409 可同时修读）。亦以研究生课程 PHYS 5401 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4202 [0.5 学分] 宇宙学 大爆炸的观测证据。宇宙时空、膨胀动力学与宇宙成分。膨胀宇宙中的物理过程、暴涨、核合成、宇宙微波背景、暗物质与暗能量。 先修课程：PHYS 3701、PHYS 3606 或 PHYS 3608、以及 PHYS 2401 或 PHYS 4409，或经系批准。（PHYS 3606 或 PHYS 3608 与 PHYS 4409 可同时修读）。亦以研究生课程 PHYS 5402 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4203 [0.5 学分] 傅里叶分析的物理应用 傅里叶变换、卷积。抽样定理。成像应用：空间分辨率描述、滤波。相关、噪声功率。离散傅里叶变换、FFT。嘈杂信号的滤波。计算机断层成像与磁共振中的图像重建。拉普拉斯变换。积分变换及其在边值问题中的应用。先修课程：MATH 3705，或经系批准。亦以研究生课程 PHYS 5313 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4208 [0.5 学分] 现代光学 电磁波传播；反射、折射；高斯光束、导波。激光理论：受激发射、腔体光学、模态、增益与带宽；原子与分子激光。锁模、Q 开关。衍射理论、相干性、傅里叶光学、全息、激光应用。光通信系统、非线性效应：器件、光纤传感器、集成光学。先修课程：PHYS 2212 或 PHYS 2202、PHYS 3606（或 PHYS 3608）、以及 PHYS 3308 或经系批准。亦以研究生课程 PHYS 5318 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4307 [0.5 学分] 电磁辐射 真空、介质、导体与电离气体中的电磁波传播，两个介质平面边界处的反射、折射、偏振；波导与传输线传播；偶极子与四极子辐射场；天线系统。电磁质量、辐射压。张量表示、电磁场的变换。先修课程：PHYS 3308、PHYS 3801、PHYS 3807 与 PHYS 3808（数学与物理双荣誉学生除外），或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4407 [0.5 学分] 统计物理 平衡统计力学及其与热力学的关系。推导并在适当物理情形下应用 Maxwell-Boltzmann、Bose-Einstein 与 Fermi-Dirac 统计。涨落。动力学与输运过程，包括玻尔兹曼输运方程及其若干应用。先修课程：PHYS 3402、PHYS 2602 或 PHYS 3601、PHYS 3701 或 PHYS 3602、PHYS 4707（可同时修读）；或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4409 [0.5 学分] 热力学与统计物理 热力学三大定律、焓、亥姆霍兹与吉布斯函数。平衡统计力学及其与热力学的关系。Maxwell-Boltzmann、Bose-Einstein 与 Fermi-Dirac 统计。与 PHYS 3402 与 PHYS 4407 互为排他学分。先修课程：PHYS 3701（可同时修读）、(MATH 2001 与 MATH 2002) 或 MATH 2004、以及 MATH 3705，或经系批准。PHYS 4508 [0.5 学分] 固体物理 固体物理导论。主题包括晶体结构、声子与晶格振动、导体、半导体、绝缘体与超导。先修课程：PHYS 3606 或 PHYS 3608、以及 PHYS 3701，或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4602 [0.5 学分] 元素粒子物理 规范模型。轻子、夸克、强子性质。基本相互作用：光子、胶子、W/Z 玻色子。希格斯玻色子。守恒定律、不变性原理、量子数。衰变率与散射截面。量子电动力学与量子色动力学。共振态。弱相互作用、CKM 矩阵、宇称与 CP 破坏。中微子质量与振荡。未来方向。先修课程：PHYS 4707 或经系批准。亦以研究生课程 PHYS 5602 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4608 [0.5 学分] 核物理 原子核基态性质。核模型、结合能、激发核的性质。α、β 与 γ 衰变。辐射通过物质的传播、探测器。核反应、截面、裂变、聚变。中子物理要点。先修课程：PHYS 3606 或 PHYS 3608 或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4705 [0.5 学分] 量子现象导论 量子力学公设、量子通信与密码学、纠缠、EPR 悖论与贝尔不等式、波动力学导论：能量量子化与隧穿、量子材料综述：超导体、拓扑绝缘体、半金属。量子传感综述：核磁共振、囚禁离子、超导量子比特、原子钟。亦以研究生课程 PHYS 5705 提供，要求不同，且互为排他学分。每周三小时讲课。PHYS 4707 [0.5 学分] 量子力学导论 I 量子力学的基本解释公设；波动力学与算符方法在各种量子体系的应用；角动量的量子力学处理。先修课程：PHYS 3701 与 PHYS 3807 或同等课程，或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4708 [0.5 学分] 量子力学导论 II 散射理论及其应用；束缚态问题；近似方法。先修课程：PHYS 4707 或经系批准。每周三小时讲课。PHYS 4804 [0.5 学分] 广义相对论导论 使用张量分析的狭义相对论。 弯曲时空及其物理应用，可能包括太阳系、恒星、黑洞与引力波。微分几何与爱因斯坦场方程导论。先修课程：PHYS 3802 或同等课程，或经系里许可。另以研究生课程开设、要求不同者为 PHYS 5804 ，不得重复计学分。每周三小时讲座。 PHYS 4807 [0.5 学分] 物理统计数据分析 技术 用于实验数据分析的计算方法。概率与随机变量导论。用于随机过程模拟的蒙特卡罗方法。参数估计与假设检验的统计方法。置信区间。多变量数据分类。展开（反折叠）方法。示例主要来自粒子物理与医学物理。先修课程：在物理专业三年级且能用 Python、Java、C 或 C++ 编程，并经系里许可。另以研究生课程开设、要求不同者为 PHYS 5002 ，不得重复计学分。每周三小时讲座。 PHYS 4901 [0.5 学分] 物理专题 每年由系里决定可开设一门专题课程。先修课程：经系里许可。 PHYS 4907 [0.5 学分] 四年级项目 实验或理论性质的高级项目，侧重研究。需提交书面中期进展报告，并在项目结束时提交书面和口头报告。先修课程：荣誉物理项目四年级或同等学历，并经系里许可。项目课程。仅秋季学期开设。 PHYS 4908 [0.5 学分] 四年级项目 实验或理论性质的高级项目，侧重研究。需提交书面中期进展报告，并在项目结束时提交书面和口头报告。先修课程：荣誉物理项目四年级或同等学历，并经系里许可。项目课程。仅冬季学期开设。 PHYS 4909 [1.0 学分] 四年级项目 实验或理论性质的高级项目，侧重研究。需提交书面中期进展报告，并在项目结束时提交书面和口头报告。先修课程：荣誉物理项目四年级或同等学历，并经系里许可。项目 备注：所列课程并非每年均有开设。欲获当前学期的课程开设信息并确定开课学期，请查询 central.carleton.ca 的课程时刻表。暑期学期：本目录所列的一些课程在暑期开设。暑期课程的学时与安排将与秋/冬学期目录中报告的有显著不同。欲确定暑期课程的学时与安排，请查询 central.carleton.ca 的课程时刻表。 理学学士（B.Sc.）规定 本节所列规章适用于所有理学学士课程。除本处列明的要求外，学生还必须遵守大学对所有本科生通用的规章，包括学业继续评估程序（见本目录“大学学术规章”部分）。 理学学士的广度要求 理学学士学生在毕业时必须修满下列学分： 在非主修学科的科学继续课程中取得 2.0 学分；完成双主修的学生若在两个主修中各有 2.0 学分的科学继续课程，则视为已满足此项； 在理学院与工程与设计学院以外的学院修得 2.0 学分的课程（可包括 ISAP 1000） 在大多数情况下，本目录中各理学学士项目的要求已明示或暗含地包含上述要求。 由其他院校转入理学学士项目的学生，毕业时必须出示（无论该学分是在 Carleton 还是其他院校修得）： 若学生转学分少于 10.0，则须在理学院与工程与设计学院以外的学院修得 2.0 学分的课程（可包括 ISAP 1000）； 若学生转学分为 10.0 或以上，则须在理学院与工程与设计学院以外的学院修得 1.0 学分的课程（可包括 ISAP 1000）。 已申报与未申报学生 若已被录取入学位但尚未选择并被接纳进入该学位下的某一项目的学生，其学籍被视为“未申报”。“未申报”身份仅适用于文学士（B.A.）与理学士（B.Sc.）学位。未申报学生必须在完成不超过 3.5 学分时申请进入某一项目。 理学士学位内的项目变更 要转入理学士学位内的某一项目，申请人通常必须在新项目中符合“可继续”（Eligible to Continue, EC）的条件，即满足《大学学术规章》第 3.1.9 节所述的平均绩点（CGPA）门槛。申报或变更理学士学位内项目的申请必须通过 Carleton Central 在线提交“变更项目要素（Change of Program Elements, COPE）”申请表，并在公布的截止日期内完成。被接纳进入某一项目、项目要素或选项，须遵守任何入学限制及/或相关目录条目中公布的特定项目、项目要素或选项要求。 辅修、专修与专业化 学生可通过 Carleton Central 在线提交“变更项目要素（COPE）”申请表以增加辅修、专修或专业化。 被接纳进入辅修、专修或专业化通常要求学生处于“可继续”（Eligible to Continue, EC）状态，并满足《大学学术规章》第 3.1.9 节所述的最低 CGPA；同时还须符合相关目录条目中公布的拟修辅修、专修或专业化的任何具体要求。 实验科学要求 理学学士项目学生在毕业时必须至少修满两门来自下列不同系或研究所的实验科学整学分（2.0 学分）： 经批准的实验科学课程 生物化学 BIOC 2200 [0.5] 细胞生物化学 BIOC 3103 [0.5] 实验生物化学 I：原理与实践 BIOC 3104 [0.5] 实验生物化学 II：研究经验 BIOC 4001 [0.5] 生物化学方法 BIOC 4201 [0.5] 高级细胞培养与组织工程 生物学 BIOL 1103 [0.5] 生物学基础 I BIOL 1104 [0.5] 生物学基础 II BIOL 2001 [0.5] 动物：形态与功能 BIOL 2002 [0.5] 植物：形态与功能 BIOL 2104 [0.5] 入门遗传学 BIOL 2200 [0.5] 细胞生物化学 BIOL 2600 [0.5] 生态学 化学 CHEM 1001 [0.5] 普通化学 I CHEM 1002 [0.5] 普通化学 II CHEM 2103 [0.5] 物理化学 I CHEM 2203 [0.5] 有机化学 I CHEM 2204 [0.5] 有机化学 II CHEM 2302 [0.5] 分析化学 I CHEM 2303 [0.5] 分析化学 II CHEM 2800 [0.5] 环境化学基础 地球科学 ERTH 1002 [0.5] 地球与生命奥德赛：亿万年之旅 ERTH 2102 [0.5] 矿物学到岩石学 ERTH 2404 [0.5] 工程地质学 ERTH 2802 [0.5] 野外地质学 I ERTH 3111 [0.5] 脊椎动物进化：哺乳类、爬行类与鸟类 ERTH 3112 [0.5] 脊椎动物进化：鱼类与两栖类 ERTH 3204 [0.5] 矿床学 ERTH 3205 [0.5] 物理含水层学 食品科学 FOOD 3001 [0.5] 食品化学 FOOD 3002 [0.5] 食品分析 FOOD 3005 [0.5] 食品微生物学 地理学 GEOG 1010 [0.5] 全球环境系统 GEOG 3108 [0.5] 土壤性质 神经科学 NEUR 3206 [0.5] 感觉与运动神经科学 NEUR 3207 [0.5] 系统神经科学 NEUR 4600 [0.5] 神经解剖学高级实验 物理学 PHYS 1001 [0.5] 物理学基础 I PHYS 1002 [0.5] 物理学基础 II PHYS 1003 [0.5] 入门力学与热力学 PHYS 1004 [0.5] 入门电磁学与波动 PHYS 1007 [0.5] 大学基础物理 I PHYS 1008 [0.5] 大学基础物理 II PHYS 2007 [0.5] 二年级物理实验：精选实验与研讨 PHYS 3007 [0.5] 三年级物理实验：精选实验与研讨 PHYS 3606 [0.5] 现代物理 II PHYS 3608 [0.5] 现代应用物理 供理学学士项目使用的课程类别