物理学基地班（国家基础学科人才培养基地，含物理学拔尖人才培养弘毅班，中法理学、工学本硕连读试验班，彭桓武班，天眷班，材料物理）物理学基地班是国家理科基础科学研究与教学人才培养基地，是国家物理学科18个专业点之一。本专业培养既具有坚实广博物理学理论知识和专业技能，又具有较强的开拓创新和国际交流能力的人才。物理学基地班的学生可以在数学基本理论、物理学的基础知识和基本实验技能、计算机应用技能、科学研究与技术开发等方面获得系统而良好的训练。本基地获国家基础科学人才培养基金项目资助，专门用于开展学生科学研究能力的培养，鼓励学生在导师的指导下参与课题研究。学生在经过进一步深造后，能够适应各学科之间日益渗透的发展趋势和应对世界新技术革命的挑战。物理学弘毅班是武汉大学按照教育部基础学科拔尖学生培养试验计划（珠峰计划）开设的拔尖人才培养试验班。该班是在物理学国家基地班基础上选拔培养拔尖学生，培养计划20人，实行动态的学习管理机制，采取小班个性化培养，小班分别设立首席教授和班主任，聘请学术造诣深厚、教学经验丰富、具有国际视野的专家学者担任首席教授，聘请国际知名大学教师讲授，通过联合培养等方式分期、分批将“弘毅学堂”的学生送到国外世界一流大学学习和交流。主要专业课程有:高等数学、普通物理学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、固体物理学、电子线路、微机原理、计算物理、普通物理实验、近代物理实验、电子线路实验、计算机基础实验、微机原理实验、专业实验等课程。专业选修课程有：群论、高等量子力学、广义相对论、天体物理导论、核理论导论、粒子物理、激光原理、信息光学、非线性光学、电子显微分析、集成电路等。毕业生可通过推荐免试或考试形式攻读硕士学位或硕博连读，学院积极组织、推荐优秀学生到国内外知名大学、研究团体攻读研究生，有意就业的学生可在高等院校、科研院所、企事业单位、高新技术产业部门从事教学、科学研究、管理和技术开发工作。中法理学、工学本硕连读试验班是武汉大学与法国里昂一大联合培养项目。该班旨在培养具有物理学、电子学、材料科学基础知识和较强实验技能，懂英语并精通法语，适应欧盟乃至全球科技发展需要的理学、工学领域的具有国际视野的高级复合型人才。该班培养计划为30人，在物理基地班内进行二次选拔。该班为2+2+2本硕连读模式，其中前四年为本科阶段，后二年为硕士阶段。本科阶段前两年在国内学习，考核合格者选送到法国里昂一大继续本科后两年的学习。武汉大学承认其本科后两年在法国所学课程及学分。本科阶段学习期满成绩合格者，可获得武汉大学本科毕业文凭和武汉大学学士学位、法国里昂一大学士学位。本科毕业者，可直接进入硕士阶段学习。学生除可在里昂一大继续深造外，可根据自身成绩、实力和意愿申请在全法、欧盟乃至世界各地的高校攻读硕士、博士或工程师文凭。学生在法国学习期间，法方免收学费，生活费、出国旅费及办理出国手续等费用由学生承担。国内开设的主要专业课程有:高等数学、线性代数、经典力学、热学、光学、原子物理与原子核物理、电子线路及实验、普通物理实验、C语言程序设计、英语、基础法语、法语视听说、法语口语等。国外开设的主要课程有:数理方法、力学、微观物理基础及相对论、量子物理、物质结构、物理光学及光谱、大型仪器、电子线路及信号处理等。毕业生可在世界范围内从事物理学、邮电通信、航空航天、能源开发、材料工程和技术、飞机舰船路桥技术、自动控制、计算机技术及应用、光电子技术、医疗保健、环保等领域从事科研、教学、技术开发和管理等工作。彭桓武班是武汉大学物理学院和中国科学院理论物理研究所联合举办的高层次理论物理人才培养项目。彭桓武是我国著名理论物理学家、中国科学院院士，1999年获“两弹一星功勋奖章”。该班每年20人左右，在新生入学后第一学期里选拔，一年后实行滚动调整。进入该班的学生可享受彭桓武奖学金。该班前三年由武汉大学承担主要基础课程的教学任务。中科院理论物理研究所选派优秀教师承担部分高年级课程（包括院士开设专题报告），派遣知名研究员到武汉大学开设暑期短期课程等。学生暑期可参加理论物理所举办的暑期夏令营及专题研讨班等活动。学生在学期间有机会通过选拔，结合导师课题研究，通过理论物理所推荐，出国进行学术访问。该班第四学年培养计划完成后，学生在武汉大学参加论文答辩，毕业后授予武汉大学毕业证书和学位证书，由武汉大学和理论物理所联合颁发学习证明。天眷班是武汉大学物理学院和中国科学院武汉物理与数学研究所共建的高层次人才培养项目。该班以我国著名原子分子物理学家、波普学家、原子频标研究开创者王天眷先生命名。该班每年招收20人，在新生入学后第一学期里选拔，择优录取。入选该班的学生给予“天眷”奖学金。该班开设原子分子光物理前沿讲座和选修课，每周开展一次学术沙龙，并开展暑期科学实践和讲习班计划。该班为每个学生专门配备一个博导级别的导师，叶朝辉院士担任首席教授。大一、大二与导师定期见面，了解科研前沿，大三进入相关课题，融入导师课题组。大四完成一个科研课题，成绩优秀可进入物理与数学研究所攻读直博。毕业后可出国深造，在科研院所及高校就业。材料物理（材料科学与技术试验班）以物理学、化学的基础理论和现代科学技术为背景，通过物理、化学、材料、机械等专业方面的学习和实验训练，培养厚基础、宽口径的理工交叉复合型人才。与传统的材料类专业相比，本专业学生除了具有材料科学方面的专业知识以外，更具有扎实和全面的物理学、化学与工程技术方面的基础知识，以适应国家科技创新和当前高技术新材料的飞速发展。除了物理学和化学的基础课程以外，专业课程主要有：固体物理学、材料物理、材料物理制备基础、工程材料学、固体现代分析技术、材料性能学、专门方向实验、材料科学进展、新型功能材料、材料腐蚀与防护等。优秀毕业生可以直接攻读材料、物理、化学等相关专业的硕士研究生或硕博连读；毕业生可在新材料高技术公司、大型企业的研发机构、国家级科研院所或高等院校等企事业单位，从事材料科学与工程方面的新材料理论研究、应用开发、管理和教学等工作。