Zulassungsbeschränkungen gab es im laufenden Jahrzehnt für Physikstudiengänge nicht. Generelle Hürden von Hochschulen für die Zulassung zu weiterführenden Studiengängen (Promotion, Master) sind jedoch möglich.
Die Abbruchquote im Physikstudium liegt in der Regel bei deutlich über 50 %. Vor ca. 10 Jahren (1999) haben jährlich in Deutschland 5000-6000 Studienanfänger ein Physikstudium aufgenommen. Nach ungefähr 6-7 Jahren (durchschnittliche Studiendauer) wurden nur ungefähr 1500 Abschlussprüfungen in Physik (Diplom, Staatsexamen) gezählt.
Dieser Artikel kann nur eine Übersicht über generelle Strukturen und Abläufe geben, da der exakte Ablauf und Inhalt des Physikstudiums von der jeweiligen Hochschule abhängig ist.
Das Physikstudium im Diplomstudiengang gliedert sich im deutschsprachigen Raum in ein zweijähriges Grundstudium, an das sich nach einer Vordiplom genannten Zwischenprüfung das Hauptstudium anschließt. Den Kern der Ausbildung bilden Experimentalphysik nebst physikalischen Praktika und theoretische Physik, dazu kommen Vorlesungen in Mathematik und Nebenfächern wie Chemie, Astronomie oder Informatik.
In der Experimentalphysik folgt auf einen Grundkurs bestehend aus den Gebieten Mechanik, Schwingungs- und Wellenlehre, Akustik, Strömungslehre, spezieller Relativitätstheorie, Elektrizitätslehre, Magnetismus, elektromagnetische Wellen, Optik und Wärmelehre eine Vorlesung über semiklassische Quantentheorie, Molekül- und Atomphysik. Danach schließen sich spezialisierte Vorlesungen über die modernen Forschungsgebiete der experimentellen Physik wie Plasmaphysik, Kernphysik, Teilchenphysik, Festkörper- und Halbleiterphysik an.
Die theoretische Physik wird im Rahmen des Studiums meistens in einen Zyklus aus vier Gebieten eingeteilt:
- Mechanik (newtonsche Mechanik, analytische Mechanik, spezielle Relativitätstheorie, hamiltonsche Mechanik)
- Elektrodynamik (Elektro- und Magnetostatik, Lösungen der Maxwellgleichungen, spezielle Relativitätstheorie)
- Quantenmechanik (schrödingersche Wellenmechanik, heisenbergsche Matrizenmechanik, Dirac-Notation, Grundzüge der theoretischen Atomphysik, Einführung in die relativistische Quantenmechanik)
- Thermodynamik und statistische Physik (Wärmelehre, statistische Physik, Quantenstatistik, Vielteilchentheorie)
Viele Universitäten bieten als Ergänzung dieses klassischen Kanons eine Kursvorlesung über die Mechanik der Kontinua an. Die allgemeine Relativitätstheorie, Quantenfeldtheorien, theoretische Festkörperphysik und weitere Gebiete sind an den meisten Universitäten als Spezialvorlesungen vertreten, gehören aber nicht zum Grundkanon.
Einige Universitäten haben einen kombinierten Kurs aus theoretischer und experimenteller Physik.
Daneben gibt es einen meistens 3- bis 4-semestrigen Mathematikkurs, der entweder aus den mathematischen Kursvorlesungen
- Lineare Algebra und analytische Geometrie I und II
- Analysis I, II und III – an manchen Universitäten auch Analysis IV
oder einem Kurs
- Höhere Mathematik I bis IV
besteht. Inhalte dieser Kurse sind Grundlagen der Mathematik (Logik, Mengenlehre), algebraische Strukturen, lineare Algebra, Matrizenrechnung, analytische und projektive Geometrie, ein- und mehrdimensionales Differentialkalkül, verallgemeinertes Differentialkalkül auf Mannigfaltigkeiten, Integrationstheorie in einer und mehreren Dimensionen, Einführung in Vektoranalysis und Differentialgeometrie, Einführung in Funktionentheorie und komplexe Analysis. Der Kurs Höhere Mathematik ist dabei meistens etwas kompakter gestaltet als die mathematischen Vorlesungen zur Linearen Algebra und Analysis, inhaltlich sind die Unterschiede jedoch gering.
Des Weiteren gibt es noch Nebenfächer, die je nach Universität stark variieren, etwa:
- Chemie: Analytische und anorganische Chemie I
- Informatik: Einführende Veranstaltungen
- Elektronik
- Astronomie
- Werkstoffkunde
- Betriebswirtschaftslehre (BWL)
Im Hauptstudium gibt es neben den fortlaufenden Vorlesungen in theoretischer Physik und den höheren Vorlesungen in experimenteller Physik (also etwa Festkörper-, Kern- und Plasmaphysik) noch das Physikalische Fortgeschritten-Praktikum, das Schwerpunktfach und das Nebenfach des Hauptstudiums oder Alternative zu den beiden Letztgenannten die Wahlpflichtfächer I und II.
Das Fortgeschritten-Praktikum hat das Ziel, die Studierenden näher an die modernen Methoden der Experimentalphysik heranzuführen, beinhaltet mitunter aber auch historisch bedeutsame Versuche aus der Zeit der Entwicklung der modernen Physik. Umfang und Inhalt variieren je nach Hochschule sehr stark. Zumeist können die Studierenden aus den vorhandenen Versuchen in einen gewissen Umfang Wunschversuche angeben, die sie in jedem Falle machen möchten. Die angebotenen Versuche werden oft von den experimentell orientierten Lehrstühlen betreut, das Angebot spiegelt dann auch das Forschungsprofil der Fakultät wider. Es wird meistens darauf geachtet, dass die Studierenden einen Überblick über die Breite der Forschung erhalten, also nicht etwa nur Versuche zur Kernphysik absolvieren. Der Umfang der Versuche ist naturgemäß weit größer als im Grundpraktikum. Typische Versuche im Fortgeschrittenenpraktikum sind etwa der Quanten-Hall-Effekt, der Magnetooptische Kerr-Effekt oder Raster-Tunnel-Mikroskopie.
Im Schwerpunktfach werden zusätzliche Vorlesungen, Übungen und Seminare belegt. An manchen Hochschulen besteht zudem das sog. Hauptpraktikum noch. Dieses ist eine halb- bis einjährige Mitarbeit an einem Lehrstuhl – zumeist halbtags – neben dem sonstigen Studienumfang. Viele Universitäten haben dieses im Sinne der Studienzeitverkürzung abgeschafft, mancherorts besteht es noch. Schwerpunktfach ist das Fach, in dem die Diplomarbeit geschrieben wird. Es ist prinzipiell jedes Fach, das durch einen Lehrstuhl an der Fakultät vertreten wird, als Schwerpunktfach wählbar, also etwa Theoretische Festkörperphysik, Experimentelle Festkörperphysik, Experimentelle Kernphysik usw., sofern diese an der Fakultät vertreten werden. Daneben gibt es häufig noch die Möglichkeit, dass Lehrstühle anderer Fakultäten, etwa Mathematik, Elektrotechnik, Chemie, Biologie, Geowissenschaften oder Medizin, Kooptationen mit der Physikfakultät besitzen und ebenfalls Schwerpunktfächer anbieten können, etwa Biophysik, Geophysik, Lasertechnik, Neuroinformatik oder Mathematische Physik. Zumeist sind diese Fächer dann aber Nebenfächer mit der zusätzlichen Option, in diesen ebenfalls die Diplomarbeit schreiben zu können. Viele Fakultäten haben die auch über Wahlpflichtfächer geregelt, von denen eines innerhalb des Physikfachbereiches angesiedelt sein muss, das andere in einem sinnvollen Zusammenhang mit der Physik stehen muss, beide aber für die Abschlussarbeit gewählt werden können.
Nebenfächer sind in der Regel nichtphysikalische Fächer aus dem Angebot der Hochschule, die das Physikstudium sinnvoll ergänzen sollen. Typische Nebenfächer sind:
- Reine Mathematik (z. B. partielle Differentialgleichungen, Algebra, Topologie)
- Numerische Mathematik
- Informatik (z. B. Datenbanksysteme, Betriebssysteme, paralleles Rechnen)
- Physikalische Chemie (z. B. Reaktionskinetik, Spektroskopiemethoden)
- Anorganische Chemie (z. B. metallische Reaktionen)
- Organische Chemie (z. B. Polymererstellung, Photochemie)
- Materialwissenschaften (z. B. Dünnschichtsysteme, Epitaxie)
- Elektrotechnik (z. B. Optoelektronik, Hochfrequenztechnik)
- Biophysik (z. B. Flüssigkeitsspektroskopie)
- Neuroinformatik (z. Bsp. neuronale Netzwerke, Robotik)
- Technische Mechanik (z. B. Kontinuumsmechanik, Statik)
- Geophysik (z. B. Geomechanik, Erdbebentheorie, Aufbau der Erde)
- Philosophie (z. B. Erkenntnistheorie)
- Medizinische Physik (z. B. Biomedizinische Messtechnik)
- Neurophysiologie (z. B. Nervenstimulation)
- Psychologie (z. B. Wirtschaftspsychologie, Pädagogik)
- Wirtschaftswissenschaften (z. B. Finanzmathematik, Betriebswirtschaftslehre, Derivatlehre)