Das physikalische Vertiefungsgebiet dient der Spezialisierung und Vertiefung in der Physik. Die Prüfungsordnung legt folgendes fest:
Für das physikalische Vertiefungsgebiet bietet der Fachbereich regelmäßig Spezialvorlesungen und Seminare aus den Gebieten Experimentelle und Theoretische Festkörperphysik, Experimentelle und Theoretische Elementarteilchenphysik, Beschleunigerphysik, Medizinphysik und Computational Physics an. Das jeweils aktuelle Angebot an solchen Modulen sowie für Physikalische Hauptseminare wird den Studierenden rechtzeitig per Aushang bekannt gegeben. Das physikalische Vertiefungsgebiet ist Teil des Forschungsschwerpunkts, in dem die (der) Studierende die Master-Arbeit absolviert. Das physikalische Vertiefungsgebiet hat eine Wertigkeit von 13 Kreditpunkten.

Im Folgenden sind einige Module aufgeführt, die für das physikalische Vertiefungsgebiet vorgesehen bzw. zulässig sind. Diese Module sind als repräsentativ anzusehen; zusätzliche Module können angeboten werden und werden jeweils durch Aushang bekannt gegeben.

Module, die  von anderen Fakultäten angeboten werden

Theoretische Spektroskopie (Theoretische Chemie, Prof. Marx, RU Bochum) 2V+1Ü, 5 LP

Auszug aus dem Modulverzeichnis der Fakultät Physik der TU Dortmund, mit Links zu den Modulbeschreibungen

Die erste Ziffer hinter PHY gibt das Semester an, in dem das Modul frühestens absolviert bzw. begonnen werden sollte; Module mit den Ziffern 5 oder 6 sind damit in der Regel für den Bachelorstudiengang vorgesehen, solche mit 7 oder 8 für den Masterstudiengang. Die hier aufgeführten Module mit Anfangsziffer 5 oder 6 sind auch für den Masterstudiengang zugelassen. (Selbstverständlich kann ein im Bachelorstudium absolviertes Modul nicht nochmals im Masterstudium verwendet werden.)
Die zweite Ziffer hinter PHY zeigt an, ob es (1) eine integrierte Veranstaltung, (2) eine Veranstaltung der Experimentalphysik oder (3) eine Veranstaltung der Theoretischen Physik ist.

• PHY511 Quanteninformationsverarbeitung I und II
• PHY512 Seminar: Berufsfelder der Physik: Berichte von Physikern aus der Industrie
• PHY523 Statistische Methoden der Datenanalyse
• PHY532 Allgemeine Relativitätstheorie
• PHY533 Gruppentheorie
• PHY621 Elektronik
• PHY622 Einführung in die Medizinphysik
• PHY623 Magnetische Resonanz
• PHY624 Beschleunigerphysik
• PHY632 Computational Physics
• PHY721 Methoden der Physikalisch-chemischen Analytik; Plasmaspektroskopie; Laserspektroskopie
• PHY722 Seminar: Aktuelle Probleme aus dem Bereich der Nutzung von Synchrotronstrahlung und der Tunnelmikroskopie
• PHY723 Seminar: Aktuelle Fragen der Teilchen- Astroteilchen- und Medizinphysik
• PHY724 Messmethoden in der Oberflächenphysik
• PHY725 Optische Festkörperspektroskopie
• PHY726 Seminar: Beschleunigerphysik und Synchrotronstrahlung - Anwendungen in der Festkörperphysik
• PHY727 Methoden der Oberflächen- und Grenzflächenanalyse
• PHY728 Seminar: Festkörperspektroskopie
• PHY729 Seminar: Laser - Arten und Anwendungen
• PHY7210 Seminar: Teilchen- und Astroteilchenphysik
• PHY733 Quantenfeldtheorie
• PHY734 Seminar: Theorie stark korrelierter Systeme in der Festkörperphysik
• PHY821 Moderne Optik
• PHY822 Teilchenphysik II
• PHY823 Astroteilchenphysik
• PHY824 Techniken der Strahlentherapie
• PHY825 Detektoren in der Teilchenphysik
• PHY826 Seminar: Detektoren in der Teilchenphysik
• PHY831 Vielteilchen-Festkörpertheorie
• PHY832 Kosmologie