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郑州大学物理学院、中原之光实验室前身是始建于1956年的原郑州大学物理系，我国宇宙线物理研究先驱、曾担任清华大学物理系主任的霍秉权先生是首任系主任。学校于2019年成立了微电子学院（与物理学院合署办公），2024年学院更名为物理学院、中原之光实验室。

学院现由物理系、仪器科学与技术系、电子科学与技术系、金刚石研究院、天体物理研究所、大学物理教学中心组成，下辖物理国家级实验教学示范中心、材料物理教育部重点实验室、集成电路设计与应用教育部国际联合实验室、河南省物理虚拟仿真实验教学示范中心、河南省金刚石光电材料与器件重点实验室、河南省量子功能材料国际联合实验室、中国-白俄罗斯激光技术研究中心、河南省现代无损检测工程技术研究中心、河南省智能视觉感知工程技术研究中心等教学科研平台。

学院物理学专业是河南省首批名牌建设专业、国家特色专业、国家专业综合改革试点专业、首批国家级一流本科专业、也是教育部中国科学院“科教结合协同育人行动计划”的联合培养专业。近年来与中国科学院高能物理研究所、近代物理研究所、上海光学精密机械研究所等单位联合开办“钱三强英才班”、“尚光菁英班”等。拥有一支包括中科院院士、长江学者、国家杰青等在内的高水平师资队伍。学院目前有教职工240余人，其中中科院院士2人，教育部长江学者1人，国家杰出青年科学基金获得者3人，国家优秀青年基金获得者3人，国家优秀青年（海外）基金获得者9人，中组部“万人计划”青年拔尖人才2人，青年长江2人，教育部教学指导委员会委员2人。学院拥有1个国家重点学科：凝聚态物理；3个河南省重点学科：物理学、仪器科学与技术、核科学与技术；拥有物理学博士后流动站，物理学一级博士授权点，材料物理与化学二级博士授权点；物理学、仪器科学与技术2个一级硕士授权点；仪器仪表工程、材料物理与化学、物理电子学3个二级硕士授权点。学院目前在读研究生720人，本科生1128人。

六十余年来，学院为国家和地方经济社会发展培养了大批优秀人才，涌现了一批行业精英，如张宏江（1977级本科生，源码资本合伙人，前金山软件CEO、微软亚洲研究院院长）、刘啸东（1977级本科生，赛领资本管理有限公司CEO，前上海证交所副总经理）、王楠林（1978级本科生，北京大学教授，国家杰青、国家自然科学一等奖获得者）、袁建民（1978级本科生，国防科技大学教授，国家杰青）、张敬国（1979级本科生，正商集团董事长，曾捐赠1.1亿元助力母校发展）、戴鹏程（1980级本科生，美国莱斯大学教授）、杨国伟（1982级本科生，中山大学教授，长江学者，国家杰青）、任红军（1984级本科生，汉威科技集团董事长，全国气湿敏传感技术专业委员会副主任）、张艳锋（1995级本科生，北京大学教授，国家杰青）、刘连庆（1998级本科生，中科院沈阳自动化所副所长，国家杰青，IEEE机器人与自动化学会副主席）等。

近年来，学院推出了“格物致理”学术讲座、学科提升计划、青年学术交流活动、科普开放日、科技创新大赛、科研和教学团队改革等系列举措。单崇新教授牵头的“金刚石光电材料与器件研究团队”入选全国杰出专业技术人才先进集体并入选“河南省高校黄大年式教师团队”；MATLAB与建模获批国家一流本科课程；青年教师任晓燕荣获全国高等学校物理基础课程青年教师讲课比赛二等奖。学生培养上，凝练出“赛学育人”模式，学生培养质量进一步提高，先后荣获全国首批“小平科技创新团队”、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛金奖、第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛特等奖、美国数学建模大赛特等奖、研究生电子设计大赛特等奖、MathorCup高校数学建模挑战赛特等奖、第九届全国大学生物理实验竞赛一等奖、第十七届iCAN大学生创新创业大赛一等奖、中国银联国家工程实验室特别奖等荣誉，被《中国科学报》、《河南日报》、科学网、大河网、央广网等媒体报道，为中原经济区建设和国家创新能力提升作出了显著贡献。