F7040 Quantum electrodynamics (Kvantová elektrodynamika)

Přírodovědecká fakulta
podzim 2009
Rozsah
2/1/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Franz Hinterleitner, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Michael Krbek, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Franz Hinterleitner, Ph.D.
Rozvrh
Čt 12:00–13:50 Fs2,04003
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Relativistické rovnice skalárních a vektorových polí. Druhé kvantování. Kvantová teorie volného elektronu: spinory, Diracova rovnice, elektrony a positrony. Propagátor v časoprostorové a impulzové representaci. Kvantová teorie volného elektromagnetického pole. Interakční representace, poruchová teorie interagujících kvantových polí. Kvantová elektrodynamika - obecný formalismus: propagátory, Feynmanovy diagramy a pravidla pro počítání s nimi. Rozptyl v externím potencialu, vytváření párů, Comptonův rozptyl, rozptyl elektronů, polarizace vakua a vlastní energie elektronu. Exaktní propagátory a vrcholové funkce. Renormalisace. Cíle: Znalost skalární a Diracovy vlnové rovnice; Fockův prostor částiceových stavů; schopnost zkonstruovat jednoduché Feynmanovy diagramy; porozumění principů renormalisace.
Osnova
  • Relativistic scalar and vector field equations.
  • Second quantization. Quantum theory of the free electron: spinors, Dirac equation, electrons and positrons.
  • Propagator in spacetime and momentum space representation.
  • Quantum theory of the free electromagnetic field.
  • Interaction picture, perturbation theory of interacting quantum fields.
  • Quantum electrodynamics - general formalism: propagators, Feynman diagrams and rules how to calculate with them. Scattering in an external potential, pair creation, Compton scattering, electron scattering, vacuum polarization and electron self-energy.
  • Exact propagators and vertex functions. Renormalization.
Literatura
  • PESKIN, Michael E. a Daniel V. SCHROEDER. An introduction to quantum field theory. Cambridge, Mass.: Perseus books, 1995. xxii, 842. ISBN 0-201-50397-2. info
  • BJORKEN, James D. a Sidney D. DRELL. Relativistic quantum fields. New York: McGraw-Hill Book Company, 1965. xiv, 396 s. info
  • BJORKEN, James D. a Sidney D. DRELL. Relativistic quantum mechanics. New York: McGraw-Hill Book Company, 1964. ix, 299 s. info
Výukové metody
přednáška
Metody hodnocení
Zkouška se skládá ze samostatně řešených příkladů a z ústní části. Podmínkou ke zkoušce je, aby student vyřešil problémy zadané během kurzu.
Vyučovací jazyk
Angličtina
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020.