KATIHAL FİZİĞİ ANABİLİM DALI 

Katı hal fiziği, katı madde veya katı maddelerin kuantum mekaniği, kristalografi, elektromanyetizma ve metalürji gibi yöntemlerle incelenmesidir. Yoğun madde fiziğinin en büyük dalıdır. Katı hal fiziği, katı maddelerin büyük ölçekli özelliklerinin atom ölçeği özelliklerinden nasıl kaynaklandığını inceler. Böylece katı hal fiziği, malzeme biliminin teorik bir temelini oluşturur. Ayrıca, transistor ve yarı iletken teknolojisinde doğrudan uygulamalara sahiptir.  Katı hal fiziğinin büyük bir kısmı, genel bir teori olarak, kristallere odaklanmıştır. Öncelikle, bunun nedeni, bir kristaldeki atomların periyodikliğinin- tanımlayıcı özelliği- matematiksel modellemeyi kolaylaştırmasıdır. Benzer şekilde, kristal malzemeler genellikle mühendislik amaçları için kullanılabilen elektriksel, manyetik, optik veya mekanik özelliklere sahiptir. 

Bölümümüzde Katıhal Fiziği Anabilim Dalında araştırma ve çalışmalarını sürdüren akademisyenlerimiz:

• Prof. Dr. Recep ŞAHİNGÖZ (Anabilim Dalı Başkanı)

  Prof. Dr. Sait YILMAZ

  Prof. Dr. Hidayet ÇETİN

  Öğr. Gör. Dr. Abdullah KARACA

ATOM ve MOLEKÜL FİZİĞİ ANABİLİM DALI 

Atom fiziği atomları izole bir elektron sistemi ve bir atom çekirdeği olarak incelerken, moleküler fizik moleküllerin fiziksel özelliklerinin incelenmesidir. Atom fiziği terimi, standart İngilizce' de atom ve nükleer eşanlamlı kullanımı nedeniyle genellikle nükleer güç ve nükleer bombalarla ilişkilidir. Bununla birlikte fizikçiler, bir çekirdekten ve elektronlardan oluşan bir sistem olarak atomla ilgilenen atom fiziği ile tek başına atom çekirdeğini dikkate alan nükleer fizik arasında ayrım yaparlar. Önemli deneysel teknikler çeşitli spektroskopi türleridir. Moleküler fizik, atom fiziği ile yakından ilişkili olmakla birlikte, teorik kimya, fiziksel kimya ve kimyasal fizik ile de büyük ölçüde örtüşmektedir. Her iki alt alan öncelikle elektronik yapı ve bu düzenlemelerin değiştiği dinamik süreçlerle ilgilidir. Genellikle bu çalışma kuantum mekaniğinin kullanımını içerir. Moleküler fiziğin önemli bir yönü, atom fiziği alanındaki temel atomik yörünge teorisinin moleküler yörünge teorisine genişlemesidir. Moleküler fizik, moleküllerdeki atomik süreçlerle ilgilenir, ancak ek olarak moleküler yapıya bağlı etkilerle de ilgilidir.

Bölümümüzde Atom ve Molekül Fiziği Anabilim Dalında araştırma ve çalışmalarını sürdüren akademisyenlerimiz:

• Prof. Dr. Mustafa BÖYÜKATA (Anabilim Dalı Başkanı)
•  

GENEL FİZİK ANABİLİM DALI 

Tüm Fen ve Mühendislik alanları ile disiplinler arası araştırmalar yaparak neredeyse fiziğin bütün alt dalları ile ilgili çalışmalar yapmaktadır. Matematik, Kimya ya da Biyoloji gibi Fen Bilimleri alanları ile özellikle Metalürji ve Malzeme Bilimi gibi mühendislik alanlarıyla ortak çalışmalar yapmaktadır.  

Bölümümüzde Genel Fizik Anabilim Dalında araştırma ve çalışmalarını sürdüren akademisyenlerimiz:

• Prof. Dr. Ümüt TEMİZER (Anabilim Dalı Başkanı)
•  

YÜKSEK ENERJİ ve PLAZMA FİZİĞİ ANABİLİM DALI 

Her ne kadar aynı isim ile tek bir çatı altında toplanmış olsalar da Yüksek Enerji Fiziği ile Plazma Fiziği anabilim dalları oldukça farklı çalışma alanlarını incelemektedir. Yüksek Enerji Fiziği hem teorik hem de deneysel olarak evreni oluşturan en temel parçacıkları ve bu parçacıkların birbirleri ile olan etkileşimlerini inceleyerek belki de insanoğlunun varoluşundan beri cevap aradığı en popüler soruların cevaplarını aramaktadır. Parçacık Fiziği olarak da adlandırılan bu alan, evrenin oluşumunu, evreni oluşturan temel parçacıkları ve bu parçacıkların birbiri ile olan etkileşimlerini (evrenin işleyişindeki temel dört kuvveti ve Higgs Mekanizmasını) inceleyerek yaşadığımız evrenin nasıl oluştuğuna, nasıl evrildiğine ve çalışma prensiplerine çok geniş bir perspektiften bakmaktadır.

Parçacık fizikçileri teorik çalışmalarını genellikle üniversite veya enstitülerde sürdürürken deneysel çalışmalar genellikle çok büyük ve maddi olarak çok geniş bütçeli uluslararası iş birliği yapılmış laboratuvarlarda yapılmaktadır. Günümüzde bu laboratuvarların en popüler ve en büyüğü olan İsviçre-Fransa sınırında bulunan Avrupa Nükleer Araştırmalar Konseyinde (CERN) bulunan çalışmalara bölümümüz akademisyenleri de katılım sağlayarak akademik çalışmalarını devam ettirmektedirler. Maddenin dördüncü hali olarak da adlandırılan plazmaları inceleyen Plazma Fiziği ise iyonize olmuş gaz anlamına gelen ve mikroskobik açıdan ise sürekli hareket eden ve etkileşen yüklü parçacık topluluklarını inceleyen bir bilim dalıdır. Plazma Fiziğinin uygulamaları, enerji üretiminde ve bizi çevreleyen doğal ortamların fiziğini anlamada büyük önem taşımaktadır. 

Bölümümüzde Yüksek Enerji Fiziği ile Plazma Fiziği Anabilim Dalında araştırma ve çalışmalarını sürdüren akademisyenlerimiz:

• Dr. Öğr. Üyesi Tarık AKAN (Anabilim Dalı Başkanı)
• Arş. Gör. Dr. Metin YALVAÇ

MATEMATİKSEL FİZİK ANABİLİM DALI

Matematiksel fizik, fizikteki problemlere uygulama için matematiksel yöntemlerin geliştirilmesini ifade eder. Matematiksel Fizik Dergisi (The Journal of Mathematical Physics), alanı "matematiğin fizikteki problemlere uygulanması ve bu tür uygulamalar ve fizik teorilerinin oluşturulması için uygun matematiksel yöntemlerin geliştirilmesi" olarak tanımlamaktadır. Geleneksel olarak matematiksel fizik, analizdeki fikirlerle, özellikle de diferensiyel denklemlerle oldukça yakından ilişkilendirilmiştir. Matematiksel fiziğin birkaç farklı dalı vardır ve bunlar kabaca aşağıdaki gibi sıralanabilirler: Klasik mekanik, Kısmi diferensiyel denklemler, kuantum fiziği, görelilik ve kuantum görelilik teorileri, istatistik mekanik...

Bölümümüzde Matematiksel Fizik Anabilim Dalında araştırma ve çalışmalarını sürdüren akademisyenlerimiz:

• Doç. Dr. Durgun DURAN (Anabilim Dalı Başkanı)

NÜKLEER FİZİK ANABİLİM DALI

Nükleer fizik, atom çekirdeklerini, bileşenlerini ve etkileşimlerini inceleyen fizik alanıdır. Nükleer maddenin diğer formları da incelenmiştir. Nükleer fizik, atomu elektronları da dahil olmak üzere bir bütün olarak inceleyen atom fiziği ile karıştırılmamalıdır. Nükleer fizikteki keşifler birçok alanda uygulamalara yol açmıştır. Buna nükleer enerji, nükleer silahlar, nükleer tıp ve manyetik rezonans görüntüleme, endüstriyel ve tarımsal izotoplar, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu ve jeoloji ve arkeolojide radyo-karbon tarihleme dahildir. Bu uygulamalar nükleer mühendislik alanında incelenir.