国外留学物理系主要学习内容如下：
理论物理
理论物理学家利用数学工具来创建模型，解释物质和能量之间的相互作用。
研究领域包括量子物理、热力学、相对论、核物理、纳米科学等。
实验物理
实验物理学家通过实验测试理论物理学家的想法，并将成果应用于医学和核技术。
研究手段包括使用粒子加速器、激光器、望远镜和辐射监测器等设备。
应用物理
应用物理将物理学的理论和技术应用于实际问题的解决，如材料科学、生物物理学、凝聚态物理、宇宙学和高能物理学等。
数学方法
物理学研究中广泛使用数学工具进行建模、分析和预测。
交叉学科
生物物理学：运用物理学理论、技术和方法研究生命物质的物理性质和生命过程的物理化学规律。
神经生物物理、脑功能成像及其应用、神经信息学与生物信息论等是生物物理学的新兴研究方向。
其他专业分支
核物理与粒子物理学：研究原子核及其组成和相互作用，以及基本粒子的性质。
原子、分子与光学物理学：研究原子、分子和光子的性质及其相互作用。
凝聚态物理：研究凝聚态物质的结构和组成粒子之间的相互作用与运动规律。
宇宙学：研究宇宙的整体结构和历史，探讨万有引力作用。
高能物理学：研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质及其在高能量下的转化现象。
建议根据个人兴趣和研究方向选择合适的物理专业分支，并在申请时充分了解目标国家和大学的具体课程设置和研究方向。