Astrofizik gök cisimlerinin fiziksel yapısını, oluşumunu ve evrimini inceleyen gökbilim dalıdır. Astrofiziğin temeli, laboratuar fiziğinin astronomik olaylara uygulanmasıdır.bazen astrofizik, henüz gözlenmemiş olayları önceden tahmin ederek, astronomiden önce davranır. Örneğin, astrofizikçiler nötron yıldızlarının modelini, astronomların bu cisimleri gözlemsel olarak tespit etmesinden çok önce kurmuşlardır.

Astrofiziğin başlıca araştırma yöntemi ise gök cisimlerinden gelen ışımaları incelemektir. Bu amaçla ışımaların yoğunluk ve değişimleri belirlenir, dalga boyunun bütün bölgelerindeki ışınlara tayfsal gözlem çözümleme uygulanır.

Temel parçacıklar. Doğadaki temel kuvvetler. Temel etkileşmeler. Çekirdek ve atom modeli. Doğal radyoaktivite ve radyo aktif bozunma yasaları. Yapay radyoaktiflik. Alfa, beta, gama bozunmaları. Nükleer tepkimeler. Nükleer bölünme. Nükleer enerji kaynakları.

Kristal yapı özellikleri ve belirleme yöntemleri. Bağ çeşitleri. Örgü titreşimleri ve örgünün termal özellikleri. Serbet elektron modeli. Enerji bantları I. Enerji bantları II. Yarı iletkenler. Süper iletkenler. Maddenin dielektirik özellikleri.

Kuantum fiziğine yol açan olaylar. Dalga paketleri ve belirsizlik bağıntıları. Schrödinger dalga denklemi. Öz Fonksiyonlar ve öz değerler. Bir boyutta potansiyeller. dalga mekaniğinin genel yapısı. Oparatör yöntemler. N parçacıklı sistemler. Açısal momentum. Hidrojen atomu.

Temel kavramlar, Üç boyutlu bir parçacığın genel hareketi. Eylemsiz olmayan referans sistemleri. Merkezi kuvvetler ve gök mekaniği. Çok parçacıklı sistemlerin dşnamiği. Lagrange mekaniği. Titreşim yapan sistemlerin dinamiği.

Mikroskobik sistemlerin karekteristik özellikleri. temel olasılık kavramları. Parçacık sistemlerinin istatistiklerinin tanımı. Termal etkileşme. Mikroskobik teori ve ölçmeler. Kanoniksel dağılım. genel Termo dinamik etkileşme.

Durgun elektirik; Yükler ve alanlar, elektirik yükü ve Coulomp yasası, elektirik alanları, gaus kanunu ve uygulamaları. Elektirik gerilimi; Gerilim fonksiyonu ve gerilim farkı, bir skalerin gradyent, laplaceve ve poission denklemi. İletkenler cevresindeki elektirik alanlar; İletken ve yalıtkanlar, sığa ve sığaçlar, sınırdeğer problemleri. Elektirik akımları; Yük taşınması ve akım yoğunlukları, kararlı akımlar, iletkenlik ve ohm yasası. Hareketli yüklerin alanları. Magnetik alan; Magnetik alanın tanımı ve özellikleri, vektörel gerilim, akım geçiren telin magnetik alanı.

Ölçme, birimler ve vektörler. Birboyutta hareket. Newton'un hareket denklemleri. Gözlem çerçeveleri. İş, enerji, güç, impuls, momemtum, dönüş hareketi ve katı cisimlerin dinamiği. Elektirik yükü ve alanı, Elektirik potansiyel, elektirik akımı ve direnç. Elektromotor kuvvet ve devreler. Kondansatörler. Manyetik alan. Amper kavramı. Faraday kanunu. İndüktör. Elektromagnetik titreşimler.