Это классический курс физики состоящий из ряда разделов и дисциплин таких как «Механика», «Молекулярная физика», «Оптика», «Электричество и магнетизм», «Атомная физика и физика ядра» и др., изучение которых способствует формированию у студентов единой, логически непротиворечивой физической картины окружающего мира природы, путем обобщения экспериментальных данных.

Студенты учатся работать с экспериментальным оборудованием, планировать и проводить физический эксперимент, изучают методы измерений физических величин, учатся обрабатывать и анализировать результаты физических экспериментов.

В результате освоения модуля студенты научаться основам постановки и проведения физического эксперимента с последующим анализом и оценкой достоверности полученных результатов, пониманию возможностей современных научных методов познания природы и владения ими на уровне, необходимом для решения задач естественнонаучного содержания, возникающих при выполнении профессиональных функций.

В данный модуль входят такие дисциплины, как «Теоретическая механика и механика сплошных сред», «Электродинамика», «Статистическая физика», «Физическая кинетика и термодинамика», «Квантовая теория». Перечисленные дисциплины являются неотъемлемой частью фундаментальной подготовки студентов-физиков. Модуль направлен на формирование знаний об основных законах, понятиях, моделях теоретической физики, а также на формирование умений применения этих законов.

На практических и лабораторных занятиях обучающиеся учатся применять сформированные умения в конкретных актуальных прикладных задачах, в том числе моделировании различных процессов и явлений. В конечном итоге, изучение данного модуля формирует у обучающихся физическую картину мира.

Курс математики, включающий такие разделы как «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», «Математический анализ», «Теория вероятностей и математическая статистика» является неотъемлемой частью фундаментальной подготовки будущих специалистов в области физики.

Содержание модуля в целом направлено на формирование знаний у обучающихся о системе основных понятий, используемых для описания важнейших математических моделей и математических методов, на раскрытие взаимосвязей этих понятий, на возможность использования математических методов и моделей для описания и исследования физических процессов.

В состав модуля включены дисциплины («Программирование», «Моделирование и вычислительный эксперимент» и др.), позволяющие овладеть современными научными методами познания, связанными с математическим моделированием явлений и процессов различной природы. При освоении дисциплин модуля обучающиеся получают представление об универсальном характере научного метода математического моделирования, а также осваивают навыки его практического применения с использованием различных вычислительных средств.

На лабораторном практикуме обучающиеся учатся реализовывать вычислительные алгоритмы на современных языках программирования (python, julia, matlab), визуализировать результаты расчетов, строить и исследовать математические модели физических процессов в рамках анализа физических задач, решение которых требует применения численных методов. Приобретение соответствующих навыков позволит успешно использовать методы математического моделирования и вычислительной физики в профессиональной деятельности.

В состав модуля включены дисциплины, позволяющие в первую очередь овладеть компетенциями связанными со способностью использовать в профессиональной деятельности базовые знания вычислительной математики. Обучающиеся также знакомятся с основами одного из разделов современной физики – вычислительной физики, и осваивают навыки использования методов вычислительной физики для решения практических задач с использованием компьютерных инструментов.

Содержание дисциплин модуля направлено на формирование у обучающихся знаний в области современной астрономии и астрофизики. Подробно исследуются инструментальные методы оптической, радио, инфракрасной, рентгеновской и гамма астрономии и применение этих методов для решения конкретных задач астрономии и астрофизики, например, для определения расстояний до астрономических объектов, исследования их физических характеристик, внутреннего строения, происхождения и эволюции. Большое внимание отводится вопросам строения и общих закономерностей Солнечной планетной системы: Солнца, Земле как планете Солнечной системы, физическим особенностям больших планет и их спутников, планет земной группы, астероидов и комет. Описываются основные объекты, входящие в состав Галактики, исследуется вопрос о её морфологических и динамически характеристиках. Большое внимание уделяется звёздным системам, образующим наблюдаемую Вселенную. Уделяется внимание конечным стадиям эволюции звёзд: чёрным дырам, белым карликам, нейтронным звездам.

Физическая электроника – область науки и техники, занимающаяся исследованием физических явлений, составляющих основу для разработок и создания новых электронных приборов и устройств. Целью изучения модуля «Физической электроники» является получение обучающимися знаний о физических процессах, лежащих в основе функционирования современных электронных устройств и их элементной базы. Обучающиеся изучают физические принципы работы полупроводниковых и оптоэлектронных приборов, особенности современных технологических процессов их изготовления и миниатюризации. Большое внимание уделяется физическим основам наноэлектроники и ее технологическим аспектам: способам изготовления и диагностики наноразмерных элементов.

На лабораторном практикуме обучающиеся знакомятся с устройством и принципами действия базовых элементов аналоговой электроники: стабилизаторов напряжения, генераторов, усилителей и др. Изучают основы схемотехники электронных полупроводниковых устройств (логических элементов, триггеров, дешифраторов, сумматоров и др.), составляющих элементную базу современной цифровой техники. Знакомятся с технологиями изготовления полупроводниковых тонкопленочных элементов и инструментами диагностики их поверхности и структуры (атомно-силовая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, рентгеновский микроанализ и др.)

В результате освоения модуля студенты получат представление о достижениях современной физики конденсированного состояния, связанных с физикой квазикристаллов, неупорядоченных и частично упорядоченных сред, физикой нелинейных явлений, физикой гетеропереходов, физикой поверхности, низкоразмерных и наноразмерных систем, физикой различного класса систем квазичастиц в конденсированном состоянии. О проблемах современной физики конденсированного состояния, связанных с ограничениями применимости стандартной зонной теории к описанию новых состояний и новых свойств конденсированных сред, необходимостью дальнейшего развития теории конденсированного состояния. Об основных задачах исследований в физике конденсированного состояния и подходах к их экспериментальному решению.

В ходе лабораторного практикума обучающиеся знакомятся с основными методами структурных, электрофизических и оптических исследований в физике конденсированного состояния.