Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE15AF56
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Relativisztikus kvantumelmélet
2. A tárgy angol címe Relativistic Quantum Theory
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 2 + 0 + 0 v Kredit 3
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1 BMETE15AF25 Elektrodinamika 1 BMETE15AF49 Kvantummechanika 1 BMETE11AF40 Csoportelmélet fizikusoknak
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Takács Gábor beosztása egyetemi tanár
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2019.11.30. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2020.01.20.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
Kvantummechanika, elektrodinamika, csoportelmélet
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
szabadon választható
11. A tárgy részletes tematikája

A tárgy bevezetést nyújt a relativisztikus kvantumelméletbe. Az érintett témakörök:

Lorentz csoport és Poincaré csoport, ábrázolások. Klein-Gordon egyenlet, Dirac egyenlet. Szabad Dirac egyenlet megoldásai. Klein paradoxon. Dirac egyenlet elektromágneses térben. Foldy-Wouthuysen transzformáció, nemrelativisztikus határeset. Klein-Gordon és Dirac egyenlet alkalmazása a hidrogén atomra. Dirac-tenger, pozitron, töltéskonjugálás. Sokrészecske rendszerek leírása, másodkvantálás. Elektromágneses mező kvantálása Coulomb mértékben, fotonok. Szabad Klein-Gordon és Dirac mezők. Relativisztikus Coulomb szórás. Spontán párkeltés külső elektromos mezőben (Schwinger effektus).

The course gives an introduction into relativistic quantum theory. Topics discussed are:

The Lorentz and Poincare group, and their representations. Klein-Gordon and Dirac equations. Solutions of the free Dirac equation. Klein paradox. Dirac equation in electromagnetic field. Foldy-Wouthuysen transformation, non-relativistic limit. Applying the Klein-Gordon and Dirac equations to the hydrogen atom. Dirac-sea, positron, charge conjugation. Description of many-particle systems, second quantisation. Quantisation of the electromagnetic field in Coulomb gauge, photons. Free Klein-Gordon and Dirac fields. Relativistic Coulomb scattering. Spontaneous pair creation in external electric field (Schwinger effect).
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 vizsga-
időszakban		 szóbeli vizsga
13. Pótlási lehetőségek
14. Konzultációs lehetőségek
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
28
16.2 Félévközi felkészülés órákra
32
16.3 Felkészülés zárthelyire
0
16.4 Zárthelyik megírása
0
16.5 Házi feladat elkészítése
0
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
30
16.9 Összesen
90
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
90
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Takács Gábor
egyetemi tanár
Elméleti Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Szunyogh László