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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 量子力学特論2 量子力学特論2

量子力学特論2 量子力学特論2

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 44216 LJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 4回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 火2
教員
  • 川合 光(理学研究科 教授)
授業の概要・目的 場の量子論の基礎について解説する。多体系の量子論の基礎となる第二量子化を導入した後、ボース粒子とフェルミ粒子の場の量子化を議論する。具体的には、電磁場とDirac場の量子化をとりあげ、相対論的量子力学がどのようにして、矛盾のない普遍的なものとして構成されるかを論じる。
到達目標 場の量子論の基礎を習得し、量子多体系や相対論的量子力学など、物理学の基礎理論への応用が自然にできるようにする。
授業計画と内容 次の内容について講義を行う。ただし、進捗状況に応じて順序が入れ替わることもありうる。

1章 第2量子化【第1~3週】
1.1 ボソンの場合
1.2 フェルミオンの場合
1.3 いくつかの種類の粒子が共存している場合

2章 電磁場の量子化【第4~6週】
2.1 電磁場の作用
2.2 電磁場の正準量子化
2.3 光子と原子の相互作用
2.4 スカラー場の量子化

3章 Dirac場【第7~9週】
3.1 Dirac方程式
3.2 Dirac粒子の第2量子化
3.3 Dirac場の作用
3.4 量子電磁気学

4章 ゲージ理論【第10~12週】
4.1 電磁場とゲージ理論
4.2 非可換ゲージ理論の作用
4.3 ゲージ場の量子化

5章 摂動論とファインマンダイアグラム【第13~15週】
履修要件 解析力学1・2、量子力学A・B・C、電磁気学A・Bを履修していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 講義でカバーできるのは大筋だけなので、各自でじっくり考えて欲しい。
参考書等
  • An Introduction to Quantum Field Theory, M.E. Peskin and D.V. Schroeder, (Perseus Books), ISBN: ISBN:978-0201503975
  • Quantum Field Theory, M. Srednicki, (Cambridge University Press), ISBN: ISBN:978-0521864497
  • Advanced Quantum Mechanics, J.J. Sakurai, (Addison-Wesley), ISBN: ISBN:978-0201067101
  • 量子力学Ⅱ, 猪木慶治・川合光, (講談社), ISBN: ISBN:9784061532120