Kwantowa teoria pola
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-KTPOL |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0533) Fizyka
|
Nazwa przedmiotu: | Kwantowa teoria pola |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: |
Fizyka s2, przedmioty wszystkie |
Strona przedmiotu: | http://cosmo.astro.uni.torun.pl/SRandGR |
Punkty ECTS i inne: |
5.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | formalizm Lagrange`a, Hamiltona, równania Eulera – Langrange`a, twierdzenie Noether, algebra czterowektorów, znajomość równań relatywistycznej mechaniki kwantowej i ich rozwiązań dla cząstek swobodnych, algebra macierzy gamma Diraca w reprezentacji Pauliego – Diraca , własności rozwiązań równania Diraca ( relacje ortogonalności, zupełności ), niezmienniczość Lorentza, cząstka kwantowa w polu elektromagnetycznym |
Całkowity nakład pracy studenta: | - udział w wykładach – 30 godzin - udział w ćwiczeniach – 30 godzin Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (80 godz.): - przygotowanie do wykładu- 20 godz. - przygotowanie do ćwiczeń – 10 godz. - czytanie literatury- 20 godz. - przygotowanie do egzaminu- 20 godz. - przygotowanie do kolokwium – 10 godz. Łącznie: 140 godz. ( 5 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | K_W01 - posiada rozszerzoną wiedzę o fizyce kwantowej: dotyczącą formalizmu Langrange`a i Hamiltona, twierdzenia Noether w zastosowaniu do opisu pól kwantowych (skalarnych, wektorowych i spinorowych), zna formalizm teorii pól oddziałujących, w szczególności elektrodynamiki kwantowej K_W02 - posiada pogłębioną wiedzę w zakresie zaawansowanej kwantowej teorii pól oddziałujących, zna podstawowe metody renormalizacji K_W03 - zna podstawowe pojęcia i definicje potrzebne do teoretycznego opisu pól kwantowych ; rozumie znaczenie symetrii w opisie układów kwantowych K_W04 – posiada znajomość opisu oddziaływania pól fermionowych z elektromagnetycznymi i teorii renormalizacji K_W05- posiada wiedzę o aktualnych kierunkach rozwoju elektrodynamiki kwantowej Powyższe efekty przedmiotowe realizują następujące efekty kierunkowe: K_W01, K_W03, K_W04, K_W05 dla Fizyki s2 |
Efekty uczenia się - umiejętności: | K_U01 – potrafi skwantować pole w ramach formalizmu Langrange`a i Hamiltona K_U02 - jest przygotowany do dalszych, bardziej zaawansowanych studiów nad teorią pól odziałujących K_U04 - potrafi znajdować niezbędne informacje w literaturze fachowej Powyższe efekty przedmiotowe realizują następujące efekty kierunkowe: K_U03, K_U04 dla Fizyki s2 |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K_K01 - docenia rolę nauk przyrodniczych i rozumie konieczność dalszego prowadzenia badań naukowych. K_K01, K_K03 dla Fizyki s2 |
Metody dydaktyczne: | Metoda dydaktyczna podająca: Wykład informacyjny - konwencjonalny Metoda dydaktyczna podająca: ćwiczenia |
Metody dydaktyczne podające: | - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
Skrócony opis: |
Wykład poświęcony jest formalizmowi kwantowej teorii pola (część pierwsza) i jej zastosowaniom do opisu oddziaływań cząstek elementarnych, ze szczególnym uwzględnieniem oddziaływań elektromagnetycznych (część druga). W pierwszej części wykładu przypomniane zostaną zagadnienia klasycznej teorii pola, w tym formalizm kanoniczny i podstawowe równania pól swobodnych, symetrie. Dalej, w oparciu o metody kwantowania kanonicznego, wprowadzona jest kwantowa teoria pola skalarnego, spinorowego i wektorowego. W drugiej części, sformułowany zostaje rachunek zaburzeń, który pozwoli obliczać elementy macierzy rozpraszania (S) w przypadku pól oddziałujących. Szczególnie dużo uwagi poświąca się teorii QED i znaczeniu renormalizacji. |
Pełny opis: |
I. 1. Przypomnienie formalizmu kanonicznego w zastosowaniu do klasycznej teorii pola. .Symetria teorii pola, a prawa zachowania . 3.Kwantowanie pól swobodnych Kleina-Gordona i Diraca metodą operatorową. 4.Propagator pola i jego interpretacja fizyczna. 5.Kwantowe pole elektromagnetyczne w cechowaniu Lorentza i Coulomba. 7.Rachunek zaburzeń, macierz S, reguły Feynmana. II. 1. Wprowadzenie do elektrodynamiki kwantowej - opis elementarnych procesów w pierwszym i drugim rzędzie operatora S, diagramy Feynmana. 2. Oddziaływanie elektronów, równanie Breita. 3. Symetria cechowania. 4. Poprawki radiacyjne i renormalizacja. 5. Równanie Bethego - Salpetera 6. Przesunięcie Lamba |
Literatura: |
Literatura podstawowa: M.E. Peskin, D.V. Schroeder "Quantum Field Theory" F. Mandl, G. Shaw - "Quantum Field Theory" J.D. Bjorken , S.D. Drell, "Relatywistyczna teoria kwantów" N. N. Bogoljubov, D. W. Shirkov, "Introduction to the Theory of Quantized Fields" L. H. Ryder, "Quantum Field Theory" C.Itzykson, J.B. Zuber, "Quantum Field Theory" A.Bechler, "Kwantowa teoria oddziaływań elektromagnetycznych" W. Greiner, J. Reinhard, "Field Quantization" W.Greiner, J.Reinhard "Quantum Electrodynamics" Literatura uzupełniająca: V. Radovanović "Kwantowa teoria pola w zadaniach" |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: egzamin pisemny- W01-W04, K01, K02 kolokwium- np. U01, U02 egzamin ustny- np. W03 ryteria oceniania: Wykład: egzamin ndst < 50% pkt dst 50-59% pkt dst plus 60-69% pkt db 70-77% pkt db plus 78-94% pkt bdb 95-100% pkt Ćwiczenia: np. zaliczenie na ocenę na podstawie sprawdzianów ndst < 50% pkt dst 50-59% pkt dst plus 60-69% pkt db 70-77% pkt db plus 78-94% pkt bdb 95-100% pkt |
Praktyki zawodowe: |
nie ma |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ WYK
PT CW
|
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Monika Stanke | |
Prowadzący grup: | Monika Stanke | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
|
Skrócony opis: |
Wykład poświęcony jest formalizmowi kwantowej teorii pola (część pierwsza) i jej zastosowaniom do opisu oddziaływań cząstek elementarnych, ze szczególnym uwzględnieniem oddziaływań elektromagnetycznych (część druga). W pierwszej części wykładu przypomniane zostaną zagadnienia klasycznej teorii pola, w tym formalizm kanoniczny i podstawowe równania pól swobodnych, symetrie. Dalej, w oparciu o metody kwantowania kanonicznego, wprowadzona jest kwantowa teoria pola skalarnego, spinorowego i wektorowego. W drugiej części, sformułowany zostaje rachunek zaburzeń, który pozwoli obliczać elementy macierzy rozpraszania (S) w przypadku pól oddziałujących. Szczególnie dużo uwagi poświąca się teorii QED i znaczeniu renormalizacji. |
|
Pełny opis: |
Program: I. 1.Przypomnienie formalizmu kanonicznego w klasycznej teorii pola. 2.Symetria teorii pola, a prawa zachowania . 3.Kwantowanie pól swobodnych Kleina-Gordona i Diraca metodą operatorową. 4.Propagator pola i jego interpretacja fizyczna. 5.Kwantowe pole elektromagnetyczne w cechowaniu Lorentza i Coulomba. 7.Rachunek zaburzeń, macierz S, reguły Feynmana. II. 1. Wprowadzenie do elektrodynamiki kwantowej - opis elementarnych procesów w pierwszym i drugim rzędzie operatora S, diagramy Feynmana. 2. Oddziaływanie elektronów, równanie Breita. 3. Symetira cechowania. 4. Poprawki radiacyjne i renormalizacja. 5. Równanie Bethego - Salpetera 6. Przesunięcie Lamba |
|
Literatura: |
M.E. Peskin, D.V. Schroeder "Quantum Field Theory" F. Mandl, G. Shaw - "Quantum Field Theory" J.D. Bjorken , S.D. Drell, "Relatywistyczna teoria kwantów" N. N. Bogoljubov, D. W. Shirkov, "Introduction to the Theory of Quantized Fields" L. H. Ryder, "Quantum Field Theory" C.Itzykson, J.B. Zuber, "Quantum Field Theory" A.Bechler, "Kwantowa teoria oddziaływań elektromagnetycznych" W. Greiner, J. Reinhard, "Field Quantization" W.Greiner, J.Reinhard "Quantum Electrodynamics" V. Radovanović "Kwantowa teoria pola w zadaniach" |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Monika Stanke | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
|
Skrócony opis: |
Wykład poświęcony jest formalizmowi kwantowej teorii pola (część pierwsza) i jej zastosowaniom do opisu oddziaływań cząstek elementarnych, ze szczególnym uwzględnieniem oddziaływań elektromagnetycznych (część druga). W pierwszej części wykładu przypomniane zostaną zagadnienia klasycznej teorii pola, w tym formalizm kanoniczny i podstawowe równania pól swobodnych, symetrie. Dalej, w oparciu o metody kwantowania kanonicznego, wprowadzona jest kwantowa teoria pola skalarnego, spinorowego i wektorowego. W drugiej części, sformułowany zostaje rachunek zaburzeń, który pozwoli obliczać elementy macierzy rozpraszania (S) w przypadku pól oddziałujących. Szczególnie dużo uwagi poświąca się teorii QED i znaczeniu renormalizacji. |
|
Pełny opis: |
Program: I. 1.Przypomnienie formalizmu kanonicznego w klasycznej teorii pola. 2.Symetria teorii pola, a prawa zachowania . 3.Kwantowanie pól swobodnych Kleina-Gordona i Diraca metodą operatorową. 4.Propagator pola i jego interpretacja fizyczna. 5.Kwantowe pole elektromagnetyczne w cechowaniu Lorentza i Coulomba. 7.Rachunek zaburzeń, macierz S, reguły Feynmana. II. 1. Wprowadzenie do elektrodynamiki kwantowej - opis elementarnych procesów w pierwszym i drugim rzędzie operatora S, diagramy Feynmana. 2. Oddziaływanie elektronów, równanie Breita. 3. Symetira cechowania. 4. Poprawki radiacyjne i renormalizacja. 5. Równanie Bethego - Salpetera 6. Przesunięcie Lamba |
|
Literatura: |
M.E. Peskin, D.V. Schroeder "Quantum Field Theory" F. Mandl, G. Shaw - "Quantum Field Theory" J.D. Bjorken , S.D. Drell, "Relatywistyczna teoria kwantów" N. N. Bogoljubov, D. W. Shirkov, "Introduction to the Theory of Quantized Fields" L. H. Ryder, "Quantum Field Theory" C.Itzykson, J.B. Zuber, "Quantum Field Theory" A.Bechler, "Kwantowa teoria oddziaływań elektromagnetycznych" W. Greiner, J. Reinhard, "Field Quantization" W.Greiner, J.Reinhard "Quantum Electrodynamics" V. Radovanović "Kwantowa teoria pola w zadaniach" |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.