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大连理工大学物理学院前身是大连理工大学物理系，始建于1949年，首任系主任是著名物理学家、两院院士王大珩先生。1952年院系调整时，物理系取消。1978年恢复成立物理系，2006年在物理系的基础上成立了物理与光电工程学院，2017年更名为物理学院。
学院现有大学物理国家级实验教学示范中心、三束材料改性教育部重点实验室、教育部磁约束聚变研究中心（大连分部）、等离子体研究中心、纳米光电技术研究所、理论物理研究所、凝聚态物理研究所、原子与分子物理研究所等教学科研机构。
学院拥有雄厚的师资力量，现有教职工124人，其中教授41人、副教授40人。师资队伍中包括长江学者1人、国务院学科评议组成员2人、国家基金委优青1人、科技部科技创新领军人才1人、教育部新世纪优秀人才5人、省教学名师1人。
经过多年的努力，学院在学科专业建设和科学研究方面成绩斐然。现有物理学一级博士点和博士后流动站，有等离子体物理、理论物理、凝聚态物理、原子与分子物理、光学5个二级学科博士点，其中等离子体物理为国家重点学科。物理学科入选辽宁省重点建设一流学科，在2012年教育部学科评估中全国排名21。根据2017年3月数据，物理学科的ESI国际排名为451名（全球前1%），QS国际排名为401-450位次，均在国内高校中位居前20名。
近五年，学院承担国家重大科技专项、国家磁约束核聚变能（ITER计划）专项、国家重点研发计划专项、973、863、国家自然科学基金等国家级纵向课题百余项。近年来年均纵向项目经费3500万元、横向项目经费360万元。2011年以来，先后获教育部自然科学奖二等奖3项、吉林省自然科学奖一等奖1项、辽宁省自然科学奖二等奖1项。
成立以来，物理系（学院）为国家培养了大批优秀人才。1952年院系调整前，物理系培养的杰出校友包括：我国第一台激光器的研制者王之江院士，北京大学前校长、前任国家自然科学基金委员会主任陈佳珥院士，电子显微学专家姚骏恩院士, 冰川物理和冻土热力学专家丁德文院士等。1978年重建以来，物理系（学院）培养的杰出校友包括：王晓钢（美国物理学会会士），徐洪起（千人计划专家），庄巍（千人计划专家），王英俭（中科院合肥物质研究院党委书记），段旭如（核工业西南物理研究院副院长）等。近五年，学院培养硕士473名，博士196名（其中外国留学生6人），1人获全国百篇优秀博士论文提名奖，4人获辽宁省优秀博士学位论文，4人获辽宁省优秀硕士学位论文。
