Kursen börjar med en introduktion till relativistisk kvantmekanik med Dirac- och Klein-Gordonekvationerna. Sedan behandlas Lagrangeformulering av fältteorier och relationen mellan symmetrier och konserverade storheter. Därefter kvantiseras i tur och ordning skalär-, Dirac- och fotonfälten m.h.a. kanonisk kvantisering och annihilations- och kreationsoperatorer samt propagatorbegreppet introduceras. Sedan studeras S-matrisexpansionen och Feynmanreglerna för kvantelektrodynamik (QED) tas fram. Slutligen tillämpas QED till lägsta ordning på olika spridningsprocesser som t.ex. Comptonspridning.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
förstå och kunna redogöra för grundläggande begrepp och teorem som Noethers teorem, Klein-Gordon-fält, Dirac-fält, fotonfält, kvantisering av fält, annihilations- och kreationsoperatorer, kommutatorer, propagatorer, S-matris, Wicks teorem, Feynmanregler och spridningstvärsnitt,
kvantisera en klassisk fältteori,
utgående från Lagrangianen för en fältteori ta fram motsvarande Feynmanregler,
behandla spinn- och polarisationssummor och beräkna spridningstvärsnitt till lägsta ordning i QED för olika spridningar.
Behörighetskrav
Univ: FYSD19 Kvantmekanik 2, D samt en av kurserna FYSD01 Allmänna relativitetsteori, D och FYSD05 Elektrodynamik II, D eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av lärarledda seminarier där föreläsningarna cirkulerar mellan deltagarna.
Examination
Examinationen sker normalt genom inlämningsuppgifter, ett antal föreläsningar under kursens gång givna av studenten själv samt genom ett skriftligt prov vid kursens slut. På inlämningsuppgifterna och på föreläsningarna sätts något av betygen Underkänd (U) och Godkänd (G). På det skriftliga provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).
För att bli godkänd på hela kursen krävs att muntliga och skriftliga redovisningar är godkända samt att det skriftliga provet är godkänt.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik
Den som godkänts i prov får ej genomgå förnyat prov för att erhålla högre betyg.
Tillgodoräknande prövas individuellt.
