Hoppa till huvudinnehållet

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 aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.

Kursval

Gäller för kursomgång

VT 2025 Start 2025-01-14 programstuderande

Anmälningskod

61113

Rubriker med innehåll från kursplan SI2390 (VT 2022–) är markerade med en asterisk ( )

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.

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Engelska B/Engelska 6 

Rekommenderade förkunskaper

Kvantfysik
Relativitetsteori
Analytisk mekanik och klassisk fältteori (rekommenderad)

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Ingen information tillagd

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

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

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Nej

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

Kursrum i Canvas

Registrerade studenter hittar information för genomförande av kursen i kursrummet i Canvas. En länk till kursrummet finns under fliken Studier i Personliga menyn vid kursstart.

Ges av

Huvudområde

Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Tommy Ohlsson (tohlsson@kth.se)