SI2390 Relativistisk kvantfysik 7,5 hp
”Relativistisk kvantfysik” är en kurs där viktiga teorier för elementarpartikelfysik och symmetrier lärs ut. Under kursens gång kommer att illustreras hur relativistiska symmetrier och gaugesymmetrier kan begränsa ”möjliga” teorier. Kursen kommer att ge en introduktion till störningsteori och Feynmandiagram. Problemet med divergenser kommer att nämnas och koncepten för regularisering och renormerbarhet att illustreras.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se information från rätt kursplan och kursomgång.
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
I. Relativistisk kvantmekanik
Tensornotation. Casimiroperatorer. Poincarégruppen. Irreducibla representationer av partiklar. Klein-Gordon-ekvationen. Diracekvationen. Dirac-partiklars struktur. Diracekvationen: centrala potentialer. Weylekvationen. Maxwells ekvationer och kvantisering av det elektromagnetiska fältet. Introduktion till Yang-Mills-teori.
II. Introduktion till kvantfältteori
Neutrala och laddade Klein-Gordon-fält. Diracfältet. Majoranafältet. Asymptotiska fält: LSZ-formulering. Störningsteori. Introduktion till kvantelektrodynamik. Växelverkande fält och Feynmandiagram. Elementära processer i kvantelektrodynamik. Introduktion till strålningskorrektioner.
Lärandemål
Efter fullgjord kurs skall du kunna:
- tillämpa Poincarégruppen samt klassificera partikelrepresentationer.
- analysera Klein-Gordon-och Diracekvationerna.
- lösa Weylekvationen.
- känna till Maxwells ekvationer och klassisk Yang-Mills-teori.
- kvantisera Klein-Gordon-, Dirac- och Majoranafält samt ställa upp Lagrangetätheter för dessa fält.
- använda störningsteori inom enkla kvantfältteorier.
- ställa upp Lagrangetätheten för kvantelektrodynamik samt analysera denna.
- härleda Feynmanregler utifrån enkla kvantfältteorier samt tolka Feynmandiagram.
- analysera elementära processer i kvantelektrodynamik.
- beräkna strålningskorrektioner för elementära processer i kvantelektrodynamik.
Kursupplägg
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Engelska B/Engelska 6
Rekommenderade förkunskaper
Kvantfysik
Relativitetsteori
Analytisk mekanik och klassisk fältteori (rekommenderad)
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- INL1 - Inlämningsuppgifter, 4,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
- TEN1 - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: P, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Övriga krav för slutbetyg
Inlämningsuppgifter (INL1; 4,5 hp) och muntlig tentamen (TEN1; 3 hp).
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare information
Kurswebb
Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.
Kurswebb SI2390