加州理工学院Caltech的物理系方向多且全，较大的组有天体物理(主要是观测方向)及凝聚态物理。较多的教授在纳米科学与技术及介观物理这个方向从事研究。教授人数较多的方向为光子学及量子电子学，固体器件，固体及材料，其他方向还有生物物理，等离子体物理，计算物理及流体力学。这些教授基本上都是其领域内的领军级人物，例如Yariv教授，是光电子学方面的权威。它们的研究方向也基本上都是最前沿的，例如纳米生物材料，量子光子学器件，纳米器件，超快光子学，光通信等等。
美国加州理工学院物理专业介绍：
申请截止日期：Physics的deadline为1月1 日，Applied physics的deadline为1月15日。
申请费用：申请费为50美元。申请费是可以argue的，也就是说，可以填一个申请费的waive表，有可能能够免除申请费。
学术要求：加州理工学院Caltech对于GPA，尤其是核心课程的GPA的要求非常高，并且对清华北大中科大这三所相对比较友好。
语言成绩要求：申请者需要参加gre的General考试和物理学Subject(专项)考试。国际学生还必须提交toefl考试成绩。入学新生的平均GRE成绩为：语文600分，数学780分，逻辑760分，物理学专项880分。平均TOEFL成绩在笔考600分(机考250分)以上。
申请材料：申请者须提交完整的申请表格、个人陈述、成绩单、至少3封推荐信。申请流程上很有特色的一点是，学校可以接受扫描的成绩单。
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