서울대학교/학부/자연과학대학/물리천문학부/물리학전공
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상위 문서: 서울대학교/학부/자연과학대학 서울대학교 물리천문학부 물리학전공 홈페이지
1. 개요[편집]
Department of Physics & Astronomy
서울대학교의 물리학과. 물리학과 천문학의 밀접한 관련성으로 인해 2006년부터 하나의 학부로 통합되었고, 2017년부터는 모집 단위가 분리되었다.[1]
2. 상세[편집]
2.1. 연혁[편집]
2.2. 연구 분야[편집]
2.3. 이수 규정[편집]
아래의 내용은 18학번 이후 입학생들에 한해서 적용된다.[3]
비단 물천 뿐만 아니라 다른 모든 학과들에도 적용되는 사항인데, 대학교에서 개설되는 과목은 크게 교양필수(교필), 교양선택(교선)[4], 전공필수(전필), 전공선택(전선), 일반선택(일선), 교직과목(교직) 이 여섯 가지로 분류할 수 있다. 이중 가장 눈여겨보아야 할 것은 교필과 전필인데, 명칭에서부터 알 수 있듯이 수강하지 않으면 졸업을 못한다. 구체적인 이수규정은 서울대학교 기초교육원 홈페이지/교원양성지원센터에 들어가면 상세히 나와있으니 참고하면 된다.
- 졸업이수 규정
자연과학대학은 상당히 교양이수규정이 빡센 편이다. 특히 교양학점 44학점 중 24학점을 수과학 관련 교양으로 채워야 하는데[7] 물천이라면 교양 수학으로 고급수학 대신 미적분학을 듣는 것을 추천한다. 자세히 설명해보자면, 서울대 자연대에서 교양수학은 교필에 속한다. 교양수학은 네 종류의 강좌로 나뉘고 4개 중 하나를 택일하면 되는데, 각각은 수학, 고급수학, 미적분학, 생명과학을 위한 수학이다. 물천에서는 생명과학을 위한 수학을 수강할 일이 없고, 수학/고급수학이나 미적분학을 수강해야 하는데 둘의 학점 단위수가 다르기 때문에 수학/고급수학을 들어버리면 과학 교양을 다섯 과목이나 들어야 한다. 이것이 왜 안 좋은지는 서울대 자연대의 교양이수규정 문단을 참조할 것.
그리고 전공학점을 반드시 물리학과 개설 과목 중에서만 채울 필요는 없다. 60학점중[8] 15학점은 타 자연대나 공대 교과목들로 채워도 전공으로 인정해준다. 그리고 앞서 말했듯이 타 학과 복수전공시 주전공 강좌는 39학점만 들으면 되는데, 자신이 정말 물리학 교과목을 듣기 싫다면 이 39학점중 15학점을 다른 전공과목으로 채워서 이론상으로 물리학은 오직 24학점만 수강해도 된다.[9]
2.4. 교직이수[편집]
학점 2.7이상의 2학년생을 대상으로 모집한다. 신청 후 교직적성검사 및 인성검사를 거쳐 결격사유가 없을 시 3학년 진입때 최종적으로 선발되며, 전공과목은 여기 것을 들으면 되고, 물리교육영역은 물리교육과에서, 기타영역들(교육학 과목들)은 대부분 교육학과에서 사대 내 타 학과생들에게 따로 제공하는 강좌들을 듣고, 추가로 일반과학교사 자격증도 필수적으로 취득해야하니 지정된 타 과학교육과 과목들도 수강해야 한다. 이후 MT, 설명회 등을 전부 위에 있는 사촌지기 물교의 것에 들어가게 되는 등 물천인데 물교이고, 또 자대생인데 사대생인 생활을 하게 된다.
재학 내에 원래 사대생이라면 1,2학년에 다 들을 교육학 과목들을 1년만에 몰아서 들어야 되며, 봉사활동 및 4학년때 교생실습을 거쳐야 되는 건 당연하고, 거기에 일반과학교사증 때문에 다른 과교의 과목들 까지 무조건 들어야 해서 굉장히 정신없다.;; 또한 교사라는 직업 특성상 사회성이 높아야 되는데, 애초에 과교 수업에선 팀플을 하는 일이 잦으니 지금까지 아싸성향이 강하고 또 그렇게 되기 쉬운 물천러들에게는 난감한 상황이라[12] 조금이라도 평범한 사람들을 이해하고 원만히 어울릴려 노력해야 한다.
어찌저찌 이들 조건을 모두 충족하고 졸업하게 되면 중등교원자격증 2급(물리)이 발급되어 중등교원임용경쟁시험, 즉 임용고시에 응시할 수 있게 되는데, 이게 잘 알다시피 굉장히 바늘구멍 만큼 합격하기 어려운 시험으로, 임용에 합격한 교직러나 물교 지인들의 얘기를 들어보면 물리를 잘하면 상대적으로 암기과목인 교육학을 못하고, 반대로 교육학이 할 만하면 물리 때문에 머리가 돌아버릴 것 같은데 경쟁률은 최근 출산율도 낮아지며 학교수도 줄고, 과목은 어려워 학생들이 기피하니 수요도 없는 척박한 상황에 다른 기존 사범대생과 교직러, 교대원에 석사과정으로 교직을 딴 초/n수생들이 톤으로 끼니 정말 살벌해서 그냥 암울하기 그지없다. 머리가 똑똑한 건 다 똑같으니 물리를 잘 한다며 만만하게 보면 추후 몇년간 고시낭인 처지가 즉각 확정되어 버리니 선발되는 순간 익숙치 않은 문과 과목인 교육학에만 전념하는 것이 합격의 비결이다.
전반적으로 영재고/특목고/자사고 출신들이 주변 의대 친구들에게 듣던 고민(암기나 팀플, 사회성 문제)과 비슷한 상황을 겪는다 생각하면 되고, 너드들에겐 절대로 추천되지 않는 루트다. 임고사회의 씁쓸한 현실 때문에 과내에선 그리 선호하지 않으며, 만약 하더라도 임고응시보다는 그냥 사교육계, 교육회사 진입을 유용하게 하는 식으로 진로를 넓히는 용도로 쓰이게 된다.
3. 교과목[편집]
서울대학교 물리천문학부 물리학전공에서 제공하는 전공 교과목들에 대해 설명하는 문단이며, 교양 과목들은 생략하였다.
전공 필수 과목의 경우 ◆ 표시, 실험 과목의 경우 ⟁ 표시, 연습 과목이 딸려있는 경우 ◐ 표시를 하였다. 각각의 교과목은 권장 이수 학년별로 분류하였다.
3.1. 2학년[편집]
3.1.1. 역학 1 ◆◐[편집]
전통적인 물리학과의 전공 입문 과목인 고전역학이다. 현재는 위 설명대로만 진도를 나가지는 않는데, 일반적으로 Marion 교재의 1~7장을 범위로 하기 때문이다. 즉, 뉴턴역학, 선형/비선형 진동, 카오스 이론, 만유인력, 변분법, 라그랑주 역학, 해밀턴 역학등을 다룬다.<물리학 1, 2> 및 <물리학실험 1, 2>를 이수한 학생을 대상으로 고전역학의 주요 내용을 심층적으로 다루는 과목이다. 주요 내용으로는 벡터, 뉴턴의 운동법칙, 보존력과 위치에너지, 단조화 운동, 비선형 진동, 중심력에 의한 운동(케플러 문제, 러더퍼드 산란 포함), 다체계의 동역학 등이 있다.
교수님에 따라 내용이 조금씩 달라지기도 하는데, 예를 들어 2021학년도의 경우 Marion 수준을 넘어 nonholonomic constraint를 포함하는 보다 일반적인 라그랑주 역학을 강의했다.
3.1.2. 역학 2 ◐[편집]
일반적으로 Marion 교재의 나머지 8~14장을 나간다. 즉, 중심력에 의한 운동, 입자계의 동역학, 비관성계, 강체의 역학, 파동, 특수 상대성 이론을 나간다. [13]<역학 1>의 연속과목으로, 다루는 주요 내용은 중력장 문제와 연속체 역학, 비관성 기준틀에서의 역학, 변분법의 응용, 일반화 좌표와 라그랑지 방정식, 미소진동 이론, 강체의 동역학, 해밀턴역학의 기본이론 등이다.
3.1.3. 현대물리학의 기초[편집]
이 과목은 현대 물리학의 구체적인 내용을 깊이 있게 배우기 전에 그 주요 내용을 먼저 정성적으로 이해하는 것을 목적으로 한다. 간단한 열 및 통계물리의 내용과 기본적인 양자 개념, 특수 상대성이론, 그리고 제 물리량들의 보존 법칙 등을 이용하여 물질의 상태와 그것들의 미시적 구성 요소, 또 이와 관련해서 나타나는 놀라운 물리 현상들을 음미해 봄으로써 현대 물리학의 관심과 지향점이 어디에 있는지 알도록 한다.
양자역학을 필두로 하는 현대 물리의 입문 격 과목이다. 일반물리학과 본격적인 전공 사이의 다리 역할을 하고 있다.
3.1.4. 전기와 자기 ◆◐[편집]
이 과목에서는 <물리학 1, 2> 및 <물리학실험 1, 2>를 이수한 학생들을 대상으로, 거시적으로는 모든 종류의 전기적⋅자기적 현상을 기술할 수 있는 전자기학 이론에 대해 체계적으로 공부한다. 주요 내용으로는 벡터 연산, 정전기학, 푸아송 방정식, 라플라스방정식의 풀이와 정전기적 경계치 문제, 유전체에서의 전기장과 분극, 정상전류에 의한 자기장, 전기 및 자기 에너지, 전자기 유도, 패러데이 법칙, 맥스웰 방정식, 포인팅 벡터 등이 있다.
일반적으로 Griffith 교재를 사용한다. 범위는 보통 1~7장, 즉 벡터 미적분학, 정전기학, 전류, 정자기학, 전기역학을 다루어 최종적으로 맥스웰 방정식을 이해하는 것이 목표이다.
3.1.5. 기본물리수학[편집]
물리학과의 학부 수준 수리물리학 강좌이다. 대부분의 학교와 마찬가지로 두 학기로 구성되어 있으며 2학년2학기에 기본물리수학, 3학년1학기에 물리수학을 공부함으로서 수학적 툴을 갖추게 된다. 명시적인 선수 과목은 1학년 미적분학이나, 수리과학부에서 개설되는 선형대수학과 미분방정식 강좌를 먼저 듣고 오면 편하다는 것이 중론이다. 특히 선형대수학은 물리를 해 나가는 데 있어 필수적이니 꼭 열심히 공부해두자.이 과목에서는 물리학에 필수적인 수학적 도구를 물리현상을 기술하는 언어로서 배우고, 그것을 물리학에 이용하는 방법 등에 관한 훈련을 제공한다. 이 과목은 곡선좌표계, 벡터 해석, 상미분방정식과 선형대수학의 기초 내용을 중심 주제로 다룬다.
매년마다 수업의 난이도와 범위가 크게 달라지는 교과목 중 하나이다. 지난 해들의 강의평들을 참고해보면 난이도가 계속 오락가락한다. 특히 당해 교수님이 Boas와 Arfken중 어떤 것을 주교재로 삼느냐에 따라 전반적인 난이도가 달라질 가능성이 높으니 이 점을 유념하면 좋다.
예를 들어 2020년의 경우 선형대수학을 결코 기초적인 내용만 살펴보는데 그치지 않았으며, 복소해석학까지 다뤘었다.
2021학년도 기준, Boas 책의 1~9장과 10, 13장의 일부를 다루었다. 급수, 테일러 급수, 기초적인 복소수 이론, 선형대수학, 다변수/벡터 미적분학, 간단한 텐서 이론, 푸리에 해석, 미분방정식, 변분법까지 살펴보는 강의였다.
3.1.6. 전자학 및 계측론 ◆⟁[편집]
졸업이수규정이 변경됨에 따라,[14] 20학번 이후의 학번은 전자학 및 계측론 대신 중급물리실험 2로 전필이 변경되었다. 전자학 및 계측론은 기초현대물리실험으로 교과목이 변경되어, 물리천문학부의 악명 높던 실험 수업인 전자학 및 계측론은 역사 속으로 사라지게 되었다.전자학 및 계측론은 공학도와 자연과학도에게, 현대의 자연과학 및 공학 연구에 널리 사용되는 방법과 내용을 소개하는 것을 목적으로 한다. 우선 전자학의 기초가 되는 diode, transistor, op amp의 기본 작동원리와 특성 및 응용에 대한 내용을 다루고, 이를 바탕으로 digital소자, interface card 제작과 LED제어, PROM/FPGA 등과 같은 내용을 다룬다.
3.2. 3학년[편집]
3.2.1. 전자기파와 광학 ◐[편집]
전기와 자기를 복습하는 것으로부터 시작하여, Griffith 책의 나머지 절반을 다룬다.<전기와 자기>를 수강한 학생들을 대상으로, 맥스웰 방정식의 구조로부터 전자기파의 생성과 전달, 그리고 파동광학에 관한 내용도 함께 다룬다. 주요 내용으로는 맥스웰 방정식과 경계조건, 전기회로, 전자기파의 도체와 유전체 내에서의 전파, 두 유전체 경계면에서의 반사와 꺾임, 빛의 간섭과 회절 현상, 프라운호퍼 회절, 분해능, 진동하는 쌍극자에 의한 전자기파 방출, 리나드-비헤르트 퍼텐셜, 전자기장에서의 특수상대성이론 등이 있다.
3.2.2. 물리수학[편집]
위 기본물리수학의 후속 과목이지만, 기본물리수학을 가르친 교수님과 다른 교수님이 맡으실 때가 많아 겹치는 내용을 나갈 때가 종종 있다. 보통 Arfken 책을 필두로 복소해석학과 여러 가지 특수함수들에 대해 배우게 된다. (르장드르 함수, 베셀 함수, 감마 함수 등...) 물론 이 또한 매년 달라지므로 강의계획서 참고는 필수이다.이 과목은 물리현상을 기술하는 언어로 사용되는 수학적 도구 중에서 중급 내지 고급 수준에 해당되는 내용을 배우고, 그것이 물리학에 응용되는 방법론을 습득함을 목적으로 한다. 여기서 다루는 주요 내용은 스텀-류빌 이론, 특수함수, 함수공간, 선형연산자이론, 적분변환, 기본 군 이론, 복소함수, 편미분방정식 등과 관련된 수학적 방법론이며 이들과 관련된 훈련이 병행된다.
3.2.3. 양자물리 1 ◆◐[편집]
현대물리의 이해에 필수적인 양자역학의 기본개념과 그 이론적 체계를 다루며 <역학 1>과 <전기와 자기>를 수강한 학생을 대상으로 한다. 주요내용은 고전물리와 그 한계, 파동역학의 시작과 불확정성 원리, 양자역학의 기본가설 및 슈뢰딩거 방정식, 양자역학에 필요한 수학적 도구(연산자, 행렬 표현 등), 일차원 문제 등이다.
3.2.4. 양자물리 2 ◆◐[편집]
<양자물리 1>의 연속으로 양자역학의 주요 응용과 근사 계산 방법 등을 다룬다. 주요 내용은 회전 대칭성과 각운동량, 3차원문제, 수소원자, 스핀과 파울리원리, 섭동이론, 근사방법, 산란이론 등이다.
양자물리 1&2는 보통 Griffith 교재를 반반씩 나간다. 매년 1학년들이 1등을 가져간다는 괴담(?)이 있다. [IPhO]
3.2.5. 열과 통계물리 ◆[편집]
<역학 1, 2> 및 <양자물리 1>을 이수한 학생을 대상으로 열 및 통계물리학의 기본개념과 간단한 응용들을 다룬다. 주요 내용은 열역학의 법칙과 그 응용, 상태수와 엔트로피, 통계역학의 기본원리, 고전적 이상기체, 깁스 자유에너지와 화학반응, 이상 보스 기체, 이상 페르미 기체, 기체 운동론, 브라운 운동 등이다.
2020년과 2021년의 경우 학부의 유일한 통계물리학 전공 교수님이 강의를 맡게 되어, 특정 교재보다는 자체 판서를 위주로 수업을 진행하시는데 강의력과 수업의 질, 과제 퀄리티 등 전반적인 평가가 매우 좋다.
3.2.6. 전산물리[편집]
3.2.7. 중급물리실험 1 ◆⟁[편집]
중급물리실험 1은 즐겁다!'매우'
3.2.8. 중급물리실험 2 ⟁[편집]
3.3. 4학년[편집]
3.3.1. 상대론과 시공간[편집]
양자에서의 소문과 다르게, 꼭 1학년이 1 등을 차지하는 것 같지는 않다. 2022년도의 경우 대부분의 1학년이 자드...했다
3.3.2. 핵과 기본입자[편집]
3.3.3. 고체의 성질[편집]
3.3.4. 응집물질과 집단현상[편집]
3.3.5. 고급광학[편집]
3.3.6. 생물계물리 입문[편집]
3.3.7. 유체역학[편집]
3.3.8. 고급물리실험 ⟁[편집]
4. 소속 건물[편집]
- 56동: 물리학과 본부. 학과의 행정을 담당하는 과 행정실[15]과 교수님들의 개인 연구실이 모두 56동에 위치해있으며[17], 학생들의 휴게실
및 술 파티 장소역할을 하는 과방(학부생휴게실) 역시 56동에 있다. 학과 도서관도 이 곳에 있다. 학부생이라면 물리학과 건물 중 56동 말고는 사실상 거의 갈 일이 없다고 봐도 무방하다.
- 22동 & 23동: 물리학과의 연구동이다. 온갖 첨단 실험 장비들과 각종 실험 하드웨어 및 연구실이 모두 이곳에 집중되어 있다. 대학원생들의 연구실도 거의 모두 이 두 건물에 있다 (이론 전공 학생들 일부는 56동에 있기도 하다). 특히 코로나 시국에선 정작 본부인 56동에는 사람이 별로 없는데 대학원생들은 연중무휴 연구에 임하다보니 22동&23동은 비대면 상황에서도 달라진 것이 거의 없다(...). 두 건물은 연결 통로로 이어져 있을 뿐 엄연히 다른 건물이지만, 용도나 생김새 및 내부 구조가 거의 완벽하게 똑같기에 같은 항목에 서술하였다.
- 24동: 엄밀히는 지구환경과학부 소속이지만, 이 건물을 워낙 다양한 학과에서 사용하고 특히 물리학과에서는 전공의 꽃이라고
라플레시아할 수 있는 전자학 및 계측론 수업을 여기서 진행하기에 본 항목에도 서술하였다. 내부 구조 자체는 교실들로만 구성되어 있는, 평범한 강의동이다.
5. 기타[편집]
- 1980년대~1990년대 초까지 물리학과는 전자공학과와 더불어, 의예과와 컴공을 뛰어넘는 이공계에서 가장 압도적인 입결을 자랑했었다. 물론 입결은 그 학과의 수준이 아닌 단순히 시대별 선호도를 반영할 뿐이지만, 80~90년대에 입시를 치른 현 40~50대 이상의 어른들에게 있어 서울대학교 물리학과는 동 대학교의 다른 학과들과 비교해서 대단한 존재감을 가졌던 역사가 있다.[18]
- 서울대학교 내의 모든 학과를 통틀어서 중앙도서관과의 거리가 가장 가깝다.[19] 학생회관과 중앙도서관을 잇는 계단과 거리는 서울대학교에서 유동인구가 가장 많은 지역 중 하나이기 때문에,[20][21] 물리천문학부 건물은 거대한 관악 캠퍼스 내에서도 접근성이 굉장히 높은 편이라고 할 수 있다.[22]
- 물리학과는 서울대 자연대 내에서 수리과학부 다음으로 조교의 수요가 많은 학과(학부)이다. 왜냐하면 많은 공대/자연대/사범대 이과 계열 학과에서 일반물리학을 교양필수 과목으로 지정하였으며, 설령 필수가 아니더라도 물리는 각자의 전공에서 기반이 되는 경우가 많아 많은 학생들이 이를 수강하기 때문이다. 즉 수학처럼 완전한 필수 과목은 아니나 사실상 준필수 과목에 속하며, 그렇기에 일반물리학은 모든 과학 교양 중에서 가장 분반의 수가 많고 규모도 크다. 그리고 일반물리학을 수강하면 반드시
악명높은물리학실험도 수강해야 하고, 실험조교 역시 물리천문학부 대학원생 중에서 선발되기 때문에 물천 조교들의 수요는 굉장히 많다.
- 2021년 12월 현재 1층에서 학부생과 대학원생이 많이 이용했던 해동홀 자습실이 공사 중이다. 주요 시설들을 철거만 한 채 새 가구들을 들여오지 않아 구성원들이 공부 장소를 확보함에 있어 어려움을 겪고 있다...
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