Dersin Adı

Kodu

Yarıyılı

ECTS Kredisi

Kredisi

Teorik

Uygulama

FİZ 704 Kuantum Alan Teorisi I

7

3

Laboratuar (Saat/Hafta)

Dersin Dili

Türkçe

Zorunlu/ Seçmeli

Seçmeli

Önşartlar

Yok

Dersin Koordinatörü

Doç. Dr. Mirza KERİM

Dersin İçeriği

Klasik alan teorisi. Skaler, Dirac ve Maxwell alanlarının kanonik kuantizasyonu. Etkileşim alanları, perturbasyon teorisi ve Feynman dıagramları. Kuantum Elektrodinamiğin elemanter süreçleri. Radyatif düzeltmeler. Iraksamalar, regülarizasyon ve renormalizasyon.

Dersin Amacı

Bu dersin ana hedefi, kuantum alan teorisinin hesaplama yöntemlerini ve Feynman diyagramlarının formalizmini tanıtmaktır

Öğrenme Çıktıları ve Yeterlilikler

Bu dersi başarıyla tamamlayan  öğrenciler:

1. Kuantum alan teorisinin temellerini bilir.
2. Klasik alanları kuantumlamayı öğrenir.
3. Araştırma yapmaya başlar.

Ders Notu

1. F. Schwabl, Advanced quantum mechanics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2005)

1. W. Greiner and J. Reinhardt, Field quantization, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (1996)
2. M. E. Peskin, D. V. Schroeder, "An Introduction to Quantum Field Theory", Westview Press (1995)

Diğer Kaynaklar

1. D. Tong, "Quantum Field Theory", lecture notes, http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft.html

Değerlendirme

Ölçütleri

Sayısı

Yüzde %

Arasınavlar

-

-

Kısa Sınavlar

-

-

Ödevler

1

40

Devam

-

-

Uygulama

-

-

Laboratuar

-

-

Projeler

-

-

Atölye

-

-

Seminer

-

-

Arazi Çalışması

-

-

Yıliçi Sınavı

-

-

Dönem Sonu Sınavı

1

60

Hafta

1

Klasik alan teorisi: Giris; Lagrangian Alan Teorisi; Lorentz invariantlık

2

Noether Teoremi ve Korunan Kuantum sayıları; Hamiltonyen Alan Teorisi.

3

Kanonik kuantizasyon: Klein-Gordon denklemi; Klein-Gordon alanı;  Boşluk enerji iraksaklığı; Parçacık Yorumu; Kompleks skaler alan.

4

Etkileşim alanları: Etkileşim resmi; Dyson bağıntısı; Saçılma matrisi

5

Wick Teoremi; Feynman Diyagramları; Feynman kuralları; Genlik; Green Fonksiyonları

6

Dirac Denklemi: Lorentz Grubu; Clifford cebri; Spinor temsili; Dirac Lagrangianı;

7

Chiral spinorlar; Weyl Denklemi; Parite; Majorana Spinorları; Düzlem dalga çözümleri

8

Dirac alanının kuantizasyonu:  Spin-Istatistik Teoremi; Fermionlarin kuantizasyonu; Fermi-Dirac Istatistigi;

9

Feynman propagatörü; Parçacık ve Anti- Parçacıklar; Feynman kuralları.

10

Kuantum elektrodinamiği: Ayar Invariantlıgı; Elektromanyetik alan kuantizasyonu;

11

Lorentz Invariant Propagatörler; Feynman kuralları;

12

Kuantum Elektrodinamiğin elemanter süreçleri.

13

Radyatif düzeltmeler.

14

Renormalizasyon: Pauli-Villars regülarizasyonu;

15

Boyut  regülarizasyonu; Regülarizasyon yontemlerinin denkliği

Düzenleyen

Doç. Dr. Mirza Kerim

Tarih

20.12.12

Lesson

Code

Semester

ECTS

Credit

Theory

Practice

FİZ 704 Quantum Field Theory I

7

3

Language

Turkish

Compulsory/Elective

Elective

Prerequisites

None

Course Coordinator

Assoc. Prof. Mirza Kerim

Course

Contents

Classical field theory. Canonical quantization of Klein-Gordon, Dirac and Maxwell fields. Interacting fields, perturbation theory and Feynman diagrams. Elementary processes of quantum electrodynamics. Radiative corrections. Divergences, regularization and renormalization.

Course

Objectives

The goal of this course is to provide an introduction to the formalism, the techniques and important physical applications of quantum field theory.

Learning Outcomes and Competences

After successfully completing this course you should be able to: 1  Demonstrate an advanced understanding of relativistic quantum field theoretic methods.
2  Apply methods from relativistic field theory to solve problems in physics and related disciplines.
3  Apply the methods of relativistic field theory to your own research

Textbook and /or Reference

1.    F. Schwabl, Advanced quantum mechanics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2005)
2. W. Greiner and J. Reinhardt, Field quantization, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (1996)
3. M. E. Peskin, D. V. Schroeder, "An Introduction to Quantum Field Theory", Westview Press (1995)

Other

1. D. Tong, "Quantum Field Theory", lecture notes, http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft.html

Assessment

Criteria

Number

Percentage (%)

Midterm Exams

-

-

Quizzes

-

-

Assignment

1

40

Attendance

-

-

Practice

-

-

Laboratory Work

-

-

Project

-

-

Atelier

-

-

Seminar

-

-

Field Work

-

-

Midterm Exam

-

-

Final Exam

1

60

Week

Topics

1

Classical field theory: Introduction; Lagrangian Field Theory; Lorentz Invariance;

2

Noether's Theorem and Conserved Currents; Hamiltonian Field Theory.

3

Canonical Quantization: The Klein-Gordon Equation; Free Quantum Fields; Vacuum Energy; Particles; Relativistic Normalization; Complex Scalar Fields

4

Interacting Fields: The Interaction Picture; Dyson's Formula; Scattering;

5

Wick's Theorem; Feynman Diagrams; Feynman Rules; Amplitudes; Green's Functions.

6

The Dirac Equation: The Lorentz Group; Clifford Algebras; The Spinor Representation; The Dirac Lagrangian;

7

Chiral Spinors; The Weyl Equation; Parity; Majorana Spinors; Symmetries and Currents; Plane Wave Solutions.

8

Quantizing the Dirac Field:  A Glimpse at the Spin-Statistics Theorem; Fermionic Quantization; Fermi-Dirac Statistics;

9

Propagators; Particles and Anti-Particles; Dirac's Hole Interpretation; Feynman Rules

10

Quantum Electrodynamics: Gauge Invariance; Quantization;

11

Lorentz Invariant Propagators; Feynman Rules;

12

QED Processes.

13

Higher Order Corrections.

14

Renormalization: Regularization schemes; Pauli-Villars regularization.

15

Dimensional regularization; Equivalence of regularization schemes