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.

Flipped classroom: Der Lehrinhalt wird in aufgezeichneten Vorlesungen zur Verfügung gestellt. Vertiefende Beispiele sowie Fragen zum Stoff sind im TUWEL-Forum sowie in den Vorlesungseinheiten vor Ort möglich.

LV wird in englischer Sprache gehalten.

Beginn der ersten Einheit um 10:15. Die erste Einheit findet vor Ort statt.

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

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

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist beim Vortragenden erhältlich:

• A. Rebhan: Einführung in die Quantenelektrodynamik: PDF
  (Erhältlich in Spiralbindung beim Vortragenden um 5 €)

Weitere Literatur:

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

Hauptvorlesung Elektrodynamik I und Quantentheorie I.