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南京大学物理系源创 于1920年的南京高等师范物理系 任系主任为胡刚复。到解放前，近三十年中虽培养出了不少国际著名物理学家如吴有训、吴健雄等，但规模一直不大。
解放前夕，有些教授如毕德显等离校参加革命，同时也进来一些国外回来的教授如鲍家善等。解放后，1950年，徐躬耦、魏荣爵等又先后从英、美等国回来任教于南大物理系。1952年全国高等院校进行院系调整，以文、理学院为基础成立综合性大学，其它院系则分别成为独立的专门的高等院校。当时在南京，就由原南京大学物理系与金陵大学物理系为基础，合并组建成新的综合大学――南京大学的物理系。合并时，一方面将两校中一些骨干教师安排到一些专门的高等院校，以保证这些学校物理课的教学，如倪尚达、沙玉彦、恽瑛、李沛滋在南京工学院，范建中在南京农学院等。另一方面则又从国内特别是华东地区的高校调进一批教师，如从浙江大学调来程开甲，从上海交通大学调来王子昌，从同济大学调来刘朝阳和刘健恒等，这样就大大增强了南大物理系的师资力量。
从1952年起南大物理系招生人数就急剧增加。解放前后物理系每年仅招十余人，50、51年增加到二十人左右，但到52年即猛增到50人，53年为100人，54年为150人。同时从53年到58年也先后开设了金属物理、理论物理、声学、磁学、地球物理、电子物理、无线电物理、半导体物理、核物理及水声物理等专门化或专业，为培养国家急需的建设人才起了很大作用。
到二十世纪八十年代，物理系发展成全校规模最大的系。1984年物理系发生“裂变”，将其中与信息技术关系密切的无线电物理、声学两专业和应用电子学教研室划出来另成立“信息物理系”(1996年改名为“电子科学与工程系”)。目前这两系共有五位院士，五个国家重点学科，两个国家重点实验室。还有一件值得一提的事是1952年院系调整前夕南大物理系毕业了仅七位同学，但其中却有三位(均在外单位工作)成了中科院院士。
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