Download Einführung in die Quanten-Elektrodynamik by Prof. Dr. rer. nat. Gabriele Köpp, Dipl.-Phys. Frank Krüger PDF

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By Prof. Dr. rer. nat. Gabriele Köpp, Dipl.-Phys. Frank Krüger (auth.)

Die Quanten-Elektrodynamik (QED) als quantisierte Feldtheorie zur Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie gehört zu den wichtigsten Bausteinen der modernen Physik. Ihre Formulierung reicht bereits in die zwanziger Jahre dieses Jahrhunderts zurück. Die erfolgreiche Anwendung dieser Eichfeldtheorie auf experimentelle Phänomene im Rahmen eines störungstheoretischen Konzeptes ließ die QED zum Leitfaden einer vereinigten Theorie werden, wie sie der Elementarteilchenphysik heute in shape des Standardmodells zur Verfügung steht. Dieses Buch gibt eine Einführung in die QED und richtet sich an Physikstudentinnen und -studenten im Hauptstudium mit Interesse an der Hochenergiephysik. Beginnend mit der freien Wellengleichung für Photon- und Fermionfeld wird systematisch zur Quantisierung dieser Felder und der störungstheoretischen Beschreibung ihrer Wechselwirkung hingeführt. Mehrere Anwendungen dienen dem tiefen Verständnis des entwickelten Formalismus. Dem dadurch auftretenden Fragekomplex der Divergenzen wird in einem abschließenden Einblick in die Theorie der Renormierung Rechnung getragen.

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2g1"P]. "'""-v--' gaP Die 1'1" erfiillen somit ebenfalls die Algebra der ')'1", so daB nach dem Fundamentaltheorem die Matrix S-l(A) existiert. Das beweist die Forminvarianz der Dirac-Gleichung. Die Spinortransformation Wir wollen die Matrix S(A) fUr das Beispiel einer eigentlichen LorentzTransformation konstruieren. Die eigentlichen Lorentz-Transformationen zeichnen sich durch det(A) = +1 aus, und lassen sich durch eine unendliche Folge von infinitesimalen Transformationen erzeugen. 22) II .

51) Beziiglich des Bispinors projiziert somit der erste Operator auf die heiden unteren Komponenten , der zweite auf die heiden oberen Komponenten des Bispinors. 50) erfiillt sein, so miissen danach fiir positive (negative) Energie die heiden unteren (oheren) Komponenten des Bispinors verschwinden. Die Losungen im Ruhsystem hahen somit die Form Darin sind die Wr(O), r = 1, ... 50) identisch erfiillt sind. 52) des Spinorraumes wahlen. Ihre Eigenwerte zur diagonalen Pauli-Matrix a 3 = (~ ~l) sind ±1.

63) mit N = N(p) und N' = N'(p). In Gl. 54) gegebenen Ruhlosungen das neue Symbol VS(O) eingefUhrt, denn man berechnet aus Gl. 63) fUr p = 0 VT(O) = 2mN'( -l)SVS(O); r =1= s = 1,2 . 1 Die freie Dirac-Gleichung 39 Gl. 53), denn es wird sich ergeben, daB N(p = 0) = N'(p = 0) = (2m)-1. Die spezielle Zuordnung von vT(p) zu (-ltVS(O), T -=I- s, ist zweckmaBig, da sie im Rahmen einer Mehr-Teilchen-Theorie zu einer vom Spinindex T unabhangigen Interpretation der Spinoren vT(p) als Losungen der Antiteilchen fUhrt.

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