Магистратура
2022/2023
Квантовая электродинамика
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.04.02. Физика
Кто читает:
Департамент физики
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Офенгейм Дмитрий Дмитриевич
Прогр. обучения:
Физика
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
80
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина направлена на приобретение обучающимися знаний, умений и навыков в области релятивисткой квантовой механики. Курс поможет сформировать необходимый теоретический фундамент для работы с классической и квантовой теорией поля, физикой элементарных частиц, квантовой хромодинамикой и другими науками, которые опираются на квантовую электродинамику. Для освоения учебной дисциплины «Квантовая электродинамика» требуется знание математического анализа, линейной алгебры, общей физики, теоретической механики, квантовой механики, классической электродинамики, специальной теории относительности, а также полезно знание статистической физики.
Цель освоения дисциплины
- Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков в области взаимодействия заряженных частиц с электро-магнитным полем с учетом релятивистских и квантовых эффектов.
Планируемые результаты обучения
- Знание определения и свойств диаграмм Фейнмана; Знание эффекта Комптона; Умение доказывать релятивистская инвариантность фейнмановской теории рассеяния; Навык работы с диаграмной техникой;
- Знание правил коммутации; Знание уравнения Дирака и его вывода исходя из фундаментальных положений квантовой механики и специальной теории относительности; Умение преобразовывать волновые функции электрона при преобразованиях Лоренца; Навыки работы с гамма-матрицами.
- Знание Преобразования C, P, T для электронов в электромагнитном поле; Знание лагранжиана электрона и электромагнитного поля; Умение преобразования пропагаторов при калибровочных преобразованиях; Навыки работы с фотонными пропагаторами;
- Навык работы с радиационными поправками; Знание тонкой и сверхтонкой структуры одноэлектронных атомов.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1.Уравнение Дирака и алгебра гамма-матриц
- Тема 2. Квантование поля и основные уравнения КЭД
- Тема 3. Теория возмущений в КЭД и диаграммы Фейнмана
- Тема 4. Основы теории перенормировки в КЭД
Элементы контроля
- Домашнее заданиеДомашнее задание выдается студентам в одном варианте и состоит из 2 задач. Каждой задаче присвоен свой балл. Срок выполнения домашнего задания - 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания -представленные в письменном виде решения задач.
- Экзамен №1Экзамен проверяет освоение учащимся материала курса, а также умение самостоятельно пользоваться полученными знаниями. Экзаменационный билет состоит из двух вопросов из списка вопросов к экзамену. После ответа на вопросы экзаменатор задаёт дополнительные вопросы и, в случае успешного ответа на них, задачу. Ответ на дополнительные вопросы не предполагает трудоёмких вычислений или длинных рассуждений и проверяет общее знание курса. На подготовку ответа выделяется 2,5 часа.
- Экзамен №2Экзамен проверяет освоение учащимся материала курса, а так же умение самостоятельно пользоваться полученными знаниями. Экзаменационный билет состоит из двух вопросов из списка вопросов к экзамену. После ответа на вопросы экзаменатор задаёт дополнительные вопросы и, в случае успешного ответа на них, задачу. Ответ на дополнительные вопросы не предполагает трудоёмких вычислений или длинных рассуждений и проверяет общее знание курса. На подготовку ответа выделяется 2,5 часа.
