Teoria Quântica de Campo

Código:

F4015

Sigla:

F4015

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:A_ASTR	0	Plano de Estudos oficial desde_2013/14	1	-	6	49	162
			2
M:F	6	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	49	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

- Compreender os conceitos e as incoerências da Mecânica Quântica Relativista.

- Familiarização com ideias, métodos e leis da Teoria Quântica de Campo.

- Compreender em detalhe a quantificação canónica de um campo escalar, do campo de Dirac e do campo electromagnético.

- Entender o tratamento das interacções em teoria de campo e suas aplicações no estudo de fenómenos físicos, com particular enfase na Electrodinâmica Quântica.

- Introduzir o procedimento de renormalização em Teoria Quântica de Campo.

Resultados de aprendizagem e competências

Adquirir novas competências em Teorias Quântica de Campo, que constitui um elemento essencial na formação de um Físico Teórico, com aplicações em Física de Partículas, Física Estatística e da Matéria Condensada.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Introdução: revisão da quantificação canónica; comprimento de Compton; causalidade e Mecânica Quântica – uma inconsistência; simetrias e grupos de Lorentz e Poincaré; invariantes de Casimir - a massa e o spin.

Mecânica Quântica Relativista: equações de Klein-Gordon e de Dirac e suas soluções; razão giromagnética do electrão; neutrinos.

Quantificação Canónica de um campo escalar: estados de partículas e espaço de Fock; invariância relativista das relações de comutação e causalidade; aplicações.

Quantificação do campo de Dirac: o princípio de exclusão de Pauli e a relação spin-estatística.

Quantificação do campo electromagnético: quantificação no padrão de Coulomb e no padrão de Lorentz.

Interacções: representação das interacções; teorema de Wick e regras de Feynman; matriz S; estados assimptóticos; representação espectral do propagador; formulas de redução de Lehmann, Symanzik e Zimmermann; aplicações.

Electrodinâmica Quântica: funções de correlação, teorema de Wick e regras de Feynman; processos elementares em QED: criação de pares de muões através da colisão electrão/positrão, produção de pares quark/anti-quark, difusão electrão/muão, difusão de Compton, criação de pares de fotões através da colisão electrão/positrão; o modelo de partões e a difusão inelástica electrão/protão.

Renormalização: infinitos, teorias renormalizáveis, diferentes métodos de renormalização; estudo da  renormalização com majorante nos momentos e da renormalização dimensional na teoria phi^4; estudo da polarização do vácuo em QED.

Bibliografia Obrigatória

000074046. ISBN: 0-201-50397-2
000006668. ISBN: 0-521-33859-X
000004429. ISBN: 0-07-032071-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas e aulas teóricas/prácticas.

Palavras Chave

Ciências Físicas

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	116,00
Frequência das aulas	46,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Não existem requesitos de frequência.

Fórmula de cálculo da classificação final

Exame final.

Melhoria de classificação

Exame de recurso.