Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

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
Fizyka s2. Przedmioty specjalistyczne do wyboru
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
- klasyczna metoda problemowa

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 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
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 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
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 2020/21" (w trakcie)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
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"

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.