武汉大学物理系的专业设置涵盖多个方向，主要包括以下本科专业及研究方向：

一、本科专业方向

物理学

基础学科，研究物质的基本性质、相互作用及宇宙规律，包含经典力学、电磁学、量子力学等核心课程。

应用物理学

侧重物理学原理在材料科学、电子技术、能源等领域的应用，需结合数学与工程实践。

材料物理

研究材料的物理性质与微观结构，涉及半导体、金属等材料的特性及应用。

微电子科学与工程

探索微电子器件的设计、制造及应用，属于物理学与工程技术的交叉领域。

光学

研究光与物质的相互作用，包括光学仪器、光纤通信等方向。

凝聚态物理

专注于固体、液体等凝聚态材料的物理性质及调控机制。

理论物理

探索物质基本结构（如原子、分子）与宇宙规律（如量子场论）。

原子与分子物理

研究原子、分子的结构、性质及能量相互作用。

等离子体物理

分析等离子体的性质、行为及在能源、环境等领域的应用。

量子物理

研究微观粒子（如电子、光子）的行为及量子信息。

生物物理

结合生物学与物理学，探讨生物系统中的物理过程（如光合作用、神经传导）。

计算物理

运用数学方法模拟物理现象，应用于材料模拟、天体计算等领域。

物理教育

培养物理教师，侧重教学法、课程设计及教育技术。

二、特色方向与交叉学科

中法理学、工学本硕连读试验班 ：培养复合型人才，结合物理学与法学、工程学知识。

空间物理学与空间探测与信息处理技术 ：研究地球外空间环境及探测技术。

三、学术资源与培养目标

武汉大学物理系拥有国家级重点实验室和先进科研设备，师资力量雄厚，学术氛围浓厚。本科阶段注重理论基础与实验技能培养，研究生方向涵盖前沿科研领域（如数理金融基地班、粒子物理等）。

以上信息综合了多个来源，具体专业设置以学校最新招生简章为准。