Негізгі магистрлік курстар:
1) WCS 501 Science Communication (8 ECTS)
2) PHYS 505 Classical Mechanics (8 ECTS)
3) PHYS 510 Quantum Mechanics (8 ECTS)
4) PHYS 515 Classical Electrodynamics (8 ECTS)
5) PHYS 520 Statistical Physics (8 ECTS)
6) PHYS 591 Research Methods (8 ECTS)
7) PHYS 692 Thesis (32 ECTS)
8) PHYS 600 Thesis Research (0 ECTS)

WCS 501 Science Communication (8 ECTS) Бұл магистрлік курс ғылыми және математикалық жазудың стилистикалық нормаларын риторикалық талдау арқылы меңгеруге бағытталған және айқындыққа, қысқалыққа әрі логикалық бірізділікке баса назар аударады. Студенттер өз мамандану саласында этикалық және кәсіби стандарттарға сай жазуды, зерттеу нәтижелері бойынша құрылымды есептер дайындауды, ғылыми жарияланымдар жазу дағдыларын дамытуды, сондай-ақ конференцияларда постерлік және/немесе ауызша баяндамалар жасауды үйренеді. Курс аясында олар ғылыми ұғымдар мен зерттеу нәтижелерін кәсіби ортаға да, кең аудиторияға да әртүрлі коммуникациялық форматтар арқылы тиімді жеткізу дағдыларын қалыптастырады. Курс техникалық ағылшын тілін және ауызша ғылыми коммуникацияның озық тәжірибелерін қолдана отырып, сапалы әрі сенімді кәсіби және ғылыми презентациялар дайындау қабілетін дамытуға бағытталған.
PHYS 505 Classical Mechanics (8 ECTS) Бұл курс Лангранж және Гамильтонның классикалық механикадағы тұжырымдамаларын оқытып, сонымен қоса қатты денелердің қозғалысы мен классикалық шашырау теориясын қарастырады.
PHYS 510 Quantum Mechanics (8 ECTS) Бұл курс нерелятивистік кванттық механиканы және релятивистік кванттық теорияның негізгі элементтерін қарастырады, кванттық механиканы эксперименттік тұрғыдан маңызды физикалық жүйелерге қолдануға баса назар аударады.
PHYS 515 Classical Electrodynamics (8 ECTS) Бұл курс вакуумдағы және нерелятивистік немесе релятивистік жуықтаулардағы ортадағы электромагниттік өрістерді қарастырады.
PHYS 520 Statistical Physics (8 ECTS) Бұл курс статистикалық физиканың магистратура деңгейіндегі тақырыптарын қамтиды, оның ішінде флуктуациялар, қабылдағыштықтар және термодинамикалық тепе-теңдікке жақын сызықтық жауап режиміндегі тасымал, Ландаудың екінші ретті фазалық ауысулар теориясы, критикалық құбылыстар, Больцманның кинетикалық теңдеуі және оның тепе-теңдіксіз процестерге қолданылуы қарастырылады.
PHYS 591 Research Methods (8 ECTS) Бұл курс ғылыми зерттеулердің әдіснамасына арналған.
PHYS 692 Thesis (32 ECTS) Студенттер таңдалған зерттеу саласында жаңа ғылыми мәселе бойынша ғылыми жетекшінің басшылығымен зерттеу жұмысын жүргізеді және семестр соңында магистрлік диссертацияны дайындап, қорғайды.
PHYS 600 Thesis Research (0 ECTS) Бұл курс магистратура деңгейінде дербес және түпнұсқа ғылыми зерттеулер жүргізу үшін қажетті дағдыларды дамытуға және зерттеу барысындағы прогресті бақылауға бағытталған. Семестр басында студент ғылыми жетекшінің қолдауымен зерттеу жоспарын әзірлейді, оған ғылыми мәселенің қойылымы, негіздемесі, зерттеу стратегиясы мен эксперименттік тәсілдері, деректерді жинау, талдау және валидациялау әдістері, сондай-ақ зерттеу нәтижелерін ұсыну жолдары кіреді. Аталған жоспар студенттің зерттеу прогресін бағалау үшін негіз ретінде пайдаланылады.

Элективті магистрлік курстар:
1) PHYS 565 Advanced Physics Laboratory (8 ECTS)
2) PHYS 550 Analytical Methods in Science (8 ECTS)
3) PHYS 590 Directed Study of Advanced Topics in Modern Physics (8 ECTS)
4) PHYS 562 Field Theories (8 ECTS)
5) PHYS 563 General Relativity (8 ECTS)
6) PHYS 570 Introduction to Optoelectronics (8 ECTS)
7) PHYS 521 Parallel Programing for Scientific Computing (8 ECTS)
8) PHYS 511 Scientific Computing and Data Analysis (8 ECTS)
9) PHYS 530 Solid State Physics (8 ECTS)

PHYS 565 Advanced Physics Laboratory (8 ECTS) Бұл — нақты ғылыми-зерттеу зертханасы жағдайында өткізілетін тереңдетілген зертханалық курс. Студенттер эксперименттерді жоспарлау және жүргізу, сондай-ақ алынған деректерді талдау бойынша тәжірибе жинақтайды. Курс физиканың әртүрлі салаларын қамтиды, оның ішінде конденсацияланған күй физикасы, нанотехнологиялар, термодинамика, лазерлік оптика, үдеткіштер физикасы, жартылай өткізгіш құрылғылар және фотовольтаика бар.
PHYS 550 Analytical Methods in Science (8 ECTS) Курс студенттерді ғылым мен инженериядағы практикалық мәселелерді шешуге арналған математикалық әдістермен таныстырады. Сигналдарды өңдеуде, телекоммуникацияда және медициналық бейнелеуде кеңінен қолданылатын Фурье талдауы, сондай-ақ биологияда, физикада және экономикада процестерді модельдеуде маңызды рөл атқаратын дифференциалдық теңдеулер қарастырылады. Есептеу бағдарламаларын пайдалана отырып орындалатын практикалық тапсырмалар күрделі қолданбалы есептерді талдау және шешу дағдыларын дамытады. Курс әртүрлі ғылыми және техникалық салаларда сұранысқа ие аналитикалық құралдарды қалыптастырады.
PHYS 590 Directed Study of Advanced Topics in Modern Physics (8 ECTS) Бұл курс ғылыми жетекшімен бірлесіп таңдалған физиканың тереңдетілген тақырыбы бойынша өзіндік оқуға арналған. Студент ғылыми әдебиеттермен дербес жұмыс істеу және тұрақты талқылаулар арқылы материалды меңгереді. Қорытынды есепте зерттелген тақырыптар мен негізгі тұжырымдар ұсынылады, содан кейін ғылыми жетекші баға мен қорытынды бағаға қатысты ұсыныс береді.
PHYS 562 Field Theories (8 ECTS) Курс әрекет вариациясына негізделген лагранждық тәсіл арқылы тұжырымдалатын физикадағы өрістік теорияларға арналған. Негізгі назар ньютондық гравитацияға, термодинамикаға, Максвелл электромагнетизміне, кванттық механикаға, скалярлық өрістерге және салыстырмалылық теориясына аударылады.
PHYS 563 General Relativity (8 ECTS) Бұл курс Эйнштейннің гравитация теориясын қамтиды, оның ішінде дифференциалдық геометрияның негіздері, теорияның формализмі, сондай-ақ ең маңызды шешімдер мен олардың физикалық интерпретациясы қарастырылады.
PHYS 570 Introduction to Optoelectronics (8 ECTS) Курс жартылай өткізгіштер физикасының негіздерін және соларға негізделген оптоэлектрондық құрылғыларды оқытуға бағытталған.
PHYS 521 Parallel Programing for Scientific Computing (8 ECTS) Курс есептеу ғылымындағы және ауқымды сандық модельдеудегі қолданбаларға басымдық бере отырып, параллельді бағдарламалау әдістерімен таныстырады. Параллельді есептеу жүйелерінің архитектурасы, параллельді бағдарламалау модельдері (ортақ және таратылған жад, GPU негізіндегі есептеулер), өнімділікті оңтайландыру, жүктемені теңгеру және масштабталу мәселелері қарастырылады. OpenMP, MPI және CUDA/OpenCL сияқты салалық стандартты құралдарды қолдануға ерекше көңіл бөлінеді. Студенттер жоғары өнімді есептеу жүйелерінде параллельді бағдарламаларды іске қосу және оңтайландыру бойынша практикалық тәжірибе алады.
PHYS 511 Scientific Computing and Data Analysis (8 ECTS) Курс аясында студенттер күрделі ғылыми және инженерлік есептерді шешуге арналған тереңдетілген есептеу және деректерді талдау дағдыларын дамытады. Түбір табу, интерполяция, дифференциалдау, интегралдау және дифференциалдық теңдеулермен сипатталатын жүйелерді модельдеудің сандық әдістері қарастырылады. Алгоритмдердің тиімділігіне, тұрақтылығына және дәлдігіне ерекше назар аударылады. Сонымен қатар деректерді өңдеудің заманауи әдістері, визуализация, статистикалық модельдеу, сигналдарды өңдеу және машиналық оқыту нақты ғылыми және инженерлік деректерге қолдану тұрғысынан қарастырылады.
PHYS 530 Solid State Physics (8 ECTS) Курс қатты дене физикасының негіздерін қамтиды, оның ішінде кристалдық, ақаулы және кристалдық емес қатты денелердің (металдар, жартылай өткізгіштер және диэлектриктер) құрылымдық, байланыстық, механикалық, тербелмелі, жылулық, электрлік, магниттік және оптикалық қасиеттері қарастырылады. Қатты денелердегі қасиеттер мен құбылыстар сыртқы сәулелену, өрістер және бөлшектермен өзара әрекеттесу нәтижесінде зерттеледі. Курс классикалық және кванттық механиканы, электромагнетизмді, термодинамиканы және статистикалық физиканы біріктіре отырып, затты кешенді түрде зерттеуге бағытталған. Сондай-ақ материалтану, нанотехнологиялар, қатты денелік құрылғылар, жылу және электр энергиясын тасымалдау мен түрлендіру, материалдарды сипаттау әдістері сияқты маңызды қолданбалар қарастырылады. Қатты дене физикасының іргелі және тереңдетілген қағидаларын меңгеру қазіргі қолданбалы физика, жоғары технологиялар және іргелі зерттеулер үшін аса маңызды.

Үш элективті трек студенттерге қазіргі замандағы физиканың жоғары сұранысқа ие бағыттарында (есептеуіш және теориялық физикадан бастап материалтануға дейін) оқуын шоғырландыруға мүмкіндік береді. Тиісті үш элективті курстан тұратын топтаманы сәтті аяқтаған студенттер таңдалған элективті трек аясында профильдік біліктілікке ие болады.

Track 1: Applied Scientific Computing and Data Analysis:
PHYS 511 Scientific Computing and Data Analysis (Spring)
PHYS 521 Parallel Programming for Scientific Computing (Fall)
PHYS 550 Applied Mathematical Methods (Fall)

Track 2: Theoretical and Mathematical Physics:
PHYS 550 Applied Mathematical Methods (Fall)
PHYS 563 General Relativity (Fall)
PHYS 562 Field Theories in Physics (Spring)

Track 3: Experimental Materials Science:
PHYS 565 Advanced Physics Laboratory (Fall or Spring)
PHYS 530 Solid State Physics (Fall)
PHYS 470 Introduction to Optoelectronics (Spring)

Бұл микро-сертификат студенттерге күрделі ғылыми және инженерлік мәселелерді шешуге арналған есептеу және деректерді талдау саласындағы негізгі дағдыларды береді. Бағдарлама магистрлік деңгейдегі үш курстан тұрады:
PHYS 511 Scientific Computing and Data Analysis (Spring)
PHYS 521 Parallel Programing for Scientific Computing (Fall)
PHYS 550 Applied Mathematical Methods (Fall)
және Физика департаментінің жоғары өнімді есептеулер мен үлкен деректерді талдау саласындағы мықты әлеуетіне сүйенеді. Бағдарлама физика, инженерия, қаржы және соған жақын салаларда қолданылатын тереңдетілген есептеу дағдыларын меңгергісі келетін студенттер мен жұмыс істеп жүрген мамандар үшін қолайлы. Сонымен қатар, бағдарлама STEM-пәндерінің оқытушыларының кәсіби дамуына ықпал етіп, оқу бағдарламаларына есептеу және деректерді талдау әдістерін енгізуге, сондай-ақ студенттерді деректерге негізделген мамандықтарға тиімді дайындауға мүмкіндік береді. Курстар машиналық оқыту, есептеуіш модельдеу және деректерге негізделген зерттеулер үшін қажетті базалық құралдарды ұсына отырып, қолданыстағы және жоспарланып отырған деректер ғылымы бағдарламаларын да қолдайды.

Физика саласындағы магистрлік бағдарламаның түлектері физиканың озық жетістіктері мен деректерді талдауға негізделген дайындықтың арқасында күрделі мәселелерді батыл шешетін, ғылыми жаңалықтар мен инновациялардың алдыңғы шебінде жұмыс істейтін мамандарға айналады. Мықты зерттеушілік базасы мен түрлі салаларда сұранысқа ие әмбебап дағдыларының арқасында олар ғылымда, технологияда, кәсіпкерлікте және болашағы зор индустрияларда табысты кәсіби жолын қалыптастыруға дайын. Қазақстанда ғылыми серпілістерге үлес қоса ма, әлде жаһандық деңгейде инновацияларды дамытуға атсалыса ма — бағдарлама түлектері қарқынды дамып жатқан технологиялық әлемде ұзақ мерзімді әрі маңызды ықпал етуге қажетті барлық білім мен құзыреттерге ие. Физика саласындағы магистрлік бағдарлама келесі мансаптық бағыттар мен мүмкіндіктерге жол ашады:

• Жаратылыстану ғылымдары мен инженерия саласындағы ғылыми-зерттеу қызмет
• Ядролық ғылым және технологиялар
• Астрономия және ғарыштық зерттеулер
• Қауіпті қалдықтарды басқару
• Қаржы және банк ісі
• Телекоммуникациялар
• Үлкен деректер
• Жоғары өнімді есептеулер

Физика бойынша докторантура бағдарламасының сипаттамасы: жүктеу

Дипломдық жұмыс бойынша зерттеу (PHYS 700)
Бұл курс докторантура деңгейінде түпнұсқа, тәуелсіз зерттеулер жүргізу үшін ілгерілеуді бақылауға және түсінік, дағды және дүниетанымды дамытуға арналған. Семестрдің басында студент (кеңесшінің басшылығымен) зерттеу жоспарын жасайды, онда зерттеу мәселесі/сұрағы/гипотезасы, оның алғышарттары, зерттеу стратегиясы мен эксперименттік тәсіл, деректерді жинау, түсіндіру және тексеру әдісі және жоба нәтижелерін басқаларға жеткізу тәсілі көрсетілген. Зерттеу жоспары студенттің зерттеудегі үлгерімін бағалау үшін негіз ретінде қолданылады.
Классикалық механика (PHYS 705)
Классикалық механиканы математикалық физиканың негізгі курсы ретінде қарастыруға болады. Бұл курста студенттер симметрия және табиғатты қорғау заңдары сияқты идеялардың теориялық негіздерін дамыта отырып, математикалық өңдеудің жоғары деңгейін қажет ететін жағдайларға классикалық механика заңдарын қолдануды үйренеді. Әзірленген әдістер мен тұжырымдамалар кванттық механика, статистикалық механика, қатты орта мен сұйықтық динамикасы, қатты дене физикасы, жалпы салыстырмалылық және т. б. сияқты қазіргі физиканың көптеген салаларындағы перспективалық зерттеулермен тікелей байланысты. Тиісті математикалық база курсқа қажет болған жағдайда енгізіледі. Курста Ньютон заңдары, тербелістер, орталық қозғалыс, вариациялық есептеу, Лагранж және Гамильтон динамикасы, канондық түрлендірулер, Пуассон жақшалары, симплектикалық құрылым қарастырылады.
Есептік модельдеу және симуляция (PHYS 711)
Бұл курста студенттер есептік модельдеу мен симуляцияның озық әдістерін үйренеді. Курс ғылыми компьютерлік модельдеуді жүргізудің жалпы әдістерін, сондай-ақ модельдеу деректерін терең талдау мен тексеруді қамтиды. Сонымен қатар студенттер ғылыми стильде есептер жазуды үйренеді. Семестр бойы студенттер бірнеше тапсырмалар мен жобаларды орындауы керек, онда олар ғылым мен техниканың көптеген салаларында кездесетін жалпы математикалық есептерді шешудің сандық әдістеріне толық талдау жасауы керек.
Статистикалық механика (PHYS 720)
Статистикалық механика ықтималдық теориясы мен статистикалық әдістерді қолдана отырып, термодинамиканың макроскопиялық құбылыстарының классикалық және кванттық микроскопиялық сипаттамасын зерттейді. Бұл курс термодинамиканың жетілдірілген статистикалық негіздерін, соның ішінде микроканондық, канондық және үлкен канондық ансамбльдерді, классикалық және кванттық статистиканы, фазалық ауысуларды, тасымалдау құбылыстарын, шу мен флуктуацияларды, ықтималдықтар мен стохастикалық процестерді, броундық қозғалыс пен флуктуация-диссипацияларды, сыни құбылыстар мен тәртіп параметрлерін, молекулалық динамиканы, тепе-теңдік емес термодинамиканы қамтиды. Іргелі теориялық тұжырымдамаларды зерттеу, мәселелерді шешу, ғылыми жобалар бойынша есептер мен презентациялар жазу - мұның бәрі тақырыпты меңгеру үшін қажет. Сондай-ақ статистикалық механиканың жылу физикасы мен инженериясынан, конденсацияланған орта физикасы мен спектроскопиядан, молекулалық гидродинамикадан, химиядан және биофизикадан астрофизикаға дейінгі көптеген пәндерге сыни қосымшалары қарастырылады. Статистикалық механиканың іргелі және озық қағидаттары мен әдістерін білу көптеген заманауи қолданбалы физика ғылымдары, жоғары технологиялар, сондай-ақ озық іргелі зерттеулер үшін өте маңызды.
Қатты дене физикасы (PHYS 730)
Бұл курс кристалды, ақаулы және кристалды емес қатты денелердің (металдар, жартылай өткізгіштер және оқшаулағыштар) құрылымдық, байланыстырушы, механикалық, тербелмелі, жылу, электр, магниттік және оптикалық қасиеттерін қоса алғанда қатты дене физикасының негіздерін қамтиды. Қатты денелердегі қасиеттер мен құбылыстар оларға сыртқы сәулеленудің, өрістер мен бөлшектердің әсерінен зерттеледі. Физиканың барлық негіздерін, соның ішінде классикалық және кванттық механиканы, электромагнетизмді, термодинамиканы және статистикалық физиканы алып, материяның бір бөлігін зерттеу үшін оларды біріктіріңіз. Іргелі теориялық тұжырымдамаларды зерттеу, мәселелерді шешу, зертханалық практика, ғылыми жобалар бойынша есептерді жазу және ұсыну - бұл тақырыпты игеру үшін қажет. Сондай-ақ материалтану, нанотехнология, қатты күйдегі тасымалдау және энергияны түрлендірудегі маңызды қосымшалар, сондай-ақ материалдардың сипаттамаларын анықтаудың инновациялық әдістері қарастырылады. Қатты дене физикасының іргелі және озық қағидаттары мен әдістерін білу көптеген заманауи қолданбалы физика ғылымдары, жоғары технологиялар, сондай-ақ озық іргелі зерттеулер үшін өте маңызды.
Физиканың математикалық әдістері (PHYSX 750)
Физиканың математикалық әдістері - бұл НУ-да бір семестрге созылатын курс. Пән физикадағы аналитикалық әдістер, соның ішінде қатарлар, күрделі сандар, сызықтық алгебра, ішінара дифференциацилау, интеграцилау, векторлық талдау, Фурье түрлендірулері, қарапайым дифференциалдық теңдеулер, вариациялық есептеу, арнайы функциялар және т. б. қамтамасыз ете отырып математикалық әдістерді қарастырады. Біз Мэри Боастың «Физика ғылымдарындағы математикалық әдістер» 3-ші басылым, John-Wiley & Sons, 2006 мәтінін қолданамыз.
Жалпы салыстырмалылық теориясы (PHYS763)
Бұл курс Эйнштейннің гравитация теориясының негіздеріне арналған. Курстың бір бөлігі жетілдірілген дифференциалды геометрияны және оның негізінде жалпы салыстырмалылық теориясының қалай құрылғанын зерттеуге арналған. Содан кейін Эйнштейннің өріс теңдеулерінің құрылымы мен мағынасын, олардың симметриялары мен физикалық қасиеттерін зерттейді. Курстың тағы бір бөлігі статикалық және айналмалы қара тесіктер, гравитациялық коллапс, ықшам нысандар және космологиялық модельдер сияқты Эйнштейн теңдеулерінің кейбір маңызды шешімдерін тұжырымдауға, қасиеттеріне және түсіндіруге бағытталған. Курстың соңғы бір бөлігі қара тесік термодинамикасы мен Хокинг радиациясын зерттеу арқылы жалпы салыстырмалылық пен кванттық механика арасындағы байланысқа арналады.
Оптоэлектроникаға кіріспе (PHYS 770)
Бұл курс оптоэлектроника саласындағы алдыңғы қатарлы пәнаралық іргелі және зерттеу тақырыптарына, соның ішінде жартылай өткізгіштер физикасы, аспаптар физикасы мен техникасы, атап айтқанда жартылай өткізгіш материалдардың жолақ құрылымдары; меншікті және легирленген жартылай өткізгіштердегі электрондар мен тесіктердің статистикасы; гальваномагниттік және термоэлектрлік процестер, зарядты фотогенерациялау және рекомбинациялау процестері, зарядты тасымалдау; жартылай өткізгіштердің оптикалық қасиеттері; фоторезистивтік датчиктер, p-n-ауысулар; металл-жартылай өткізгіш ауысулар, фотодиодтар, фототранзисторлар, фотоэлектрлік құрылғылар (күн батареялары) және жарық шығаратын құрылғыларға (жарық диодтары) арналған.
Докторлық диссертация (PHYS 800)
Бұл курс докторлық диссертацияны жазуды және емтихан алушыларға бағдарламаның белгіленген мерзімі аяқталғанға дейін немесе дипломды кейінге қалдырудың бекітілген кезеңіне дейін ұсынуды жеңілдетуге арналған. Диссертация физика кафедрасының форматы мен стилі бойынша нұсқаулыққа сәйкес жасалуы керек.

Физика бойынша докторантура бағдарламасы Қазақстан үшін болашақтағы жоғары технологиялық салалар мен білімге негізделген экономикаға негіз болатын басым салаларға ерекше назар аударады. Докторантура бағдарламасының соңында студенттер физика саласындағы әртүрлі тақырыптар, сондай-ақ пәнаралық тақырыптар бойынша тәуелсіз, инновациялық, ерекше және жоғары сапалы зерттеулер әзірлеуге және жүргізуге қабілетті болады.

Сонымен қатар, бағдарлама түлектері университет оқытушылары, аға ғылыми қызметкерлер, жоғары технологиялық кәсіпкерлер, инженерлер, өнім әзірлеушілер және ғылыми-техникалық саясатты әзірлеушілер лауазымдарын қоса алғанда, өнеркәсіптік және академиялық ортада жұмысқа дайындалады.