Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

• die Klein-Gordon-Gleichung und die Dirac-Gleichung aus der Schrödinger-Gleichung abzuleiten,
• Ausdrücke mit Dirac-Matrizen zu lösen,
• allgemeine Lorentz-Transformationen auf Spinoren anzuwenden,
• Lösungen der Dirac-Gleichung anzugeben,
• das Kleinsche Paradox zu erklären,
• die Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Feld zu erläutern,
• die Ableitung der Pauli-Gleichung zusammenzufassen,
• die Foldy-Wouthuysen Transformation zu beschreiben,
• die Herleitung der Energieniveaus des Wasserstoffatoms zu skizzieren,
• die Feinstruktur sowie andere Korrekturen aufzuzählen,
• die Quantisierung freier Felder (Skalarfeld, Dirac-Feld, elektromagnetisches Feld) zu beschreiben,
• den Gupta-Bleuler-Formalismus zu erläutern,
• den Casimir-Effekt zu beschreiben,
• grundlegende Aspekte der Störungstheorie (Interaktionsbild, S-Matrix, LSZ-Reduktionsformel, Wick-Theorem)  zusammenzufassen,
• Feynman-Diagramme zu erklären und zu zeichnen,
• die Feynman-Regeln aufzuzählen und auf Diagramme anzuwenden,
• die Divergenzen von Strahlungskorrekturen (Selbstenergie des Elektrons, Vakuumpolarisation) abzuschätzen,
• Möglichkeiten der Regularisierung aufzuzählen,
• die dimensionale Regularisierung zusammenzufassen,
• Renormierungsschemen zu präsentieren,
• das anomale magnetische Moment des Elektrons zu beschreiben,
• die Lamb-Verschiebung zu beschreiben,
• die Infrarot-Problematik und den Bloch-Nordsieck-Mechanismus zu skizzieren.

Dirac-Gleichung; Wechselwirkung mit elektromagnetischem Feld; Lorentz-Transformationen; Wasserstoffatom-Feinstruktur; Quantisierung freier Felder; Gupta-Bleuler-Formalismus; Casimir-Effekt; Störungstheorie; Feynman-Regeln; Strahlungskorrekturen; dimensionale Regularisierung; Renormierung; anomales magnetisches Moment des Elektron; Lamb-Verschiebung; Infrarot-Problematik und Bloch-Nordsieck-Mechanismus

Tafelvortrag basierend auf dem Skriptum von Prof. Rebhan.

Freiwillige Übungsbeispiele sollen helfen, den Stoff aktiv anwenden zu können.

Online-Modus: Der Lehrinhalt wird in aufgezeichneten Vorlesungen zur Verfügung gestellt. Fragen zum Stoff sind im TUWEL-Forum sowie in Zoom-Fragestunden möglich.

LV wird in englischer Sprache gehalten.

Beginn der ersten Einheit um 10:00.

Online-Modus: Die erste Einheit findet via Zoom statt.

Schriftliche Prüfung am Ende des Semesters oder mündliche Prüfung nach Vereinbarung.

Online-Modus: Schriftliche sowie mündliche Prüfungen finden via Zoom statt.

Anmeldung erfolgt über TISS. (Die Anmeldung ist unverbindlich, und führt nicht zur automatischen Ausstellung eines Zeugnisses.)

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist erhältlich:

• A. Rebhan: Einführung in die Quantenelektrodynamik: PDF
  (Erhältlich in Spiralbindung im Sekretariat des Institutes um 5 €)

Weitere Literatur:

• Bjorken/Drell: Relativistische Quantenmechanik
• Itzykson/Zuber: Quantum Field Theory

Hauptvorlesung Elektrodynamik I und Quantentheorie I.