Relativität, Teilchen und Felder
Relativity, Particles, and Fields

Modul PH2040

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2016 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2016WS 2013/4SS 2011

Basisdaten

PH2040 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Wahlpflichtkatalog "Theorie" im Masterstudiengang Physik (Kern-, Teilchen- und Astrophysik)
  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
300 h 110 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2040 ist Michael Ratz.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Herleitung der Lorentztransformation aus dem Relativitaetsprinzip,
  • Relativistische Effekte: Lorentzkontraktion, Zeitdilatation,
  • Struktur der Lorentzgruppe und ihrer Liealgebra,
  • Darstellungen der Lorentzgruppe sowie ihrer Ueberlagerungsgruppe Sl(2,C),
  • Lorentzskalarfelder, Lorentzvektorfelder, Weyl-, Dirac- und Majorana-Spinoren,
  • Diracgleichung und ihre freien Teilchenloesungen,
  • Konzept und Quantisierung von relativistischen Feldern
  • Poincare-Gruppe, Einteilchenzustaende und Vielteilchen-Fockraum
  • Noether-Theorem und erhaltene Ladungen
  • Propagatoren und deren Bezug zur Kausalitaet
  • Schroedinger-, Heisenberg- und Wechselwirkungs-Bild
  • Stoerungstheorie, Wicksches Theorem, Feynman-Diagramme
  • Wirkungsquerschnitte und Zerfallsbreiten
  • Elementare Prozesse in der Quantenelektrodynamik auf Baumgraphen-Niveau
  • Techniken zur Auswertung von Spin- und Polarisationssummen

Lernergebnisse

keine Angabe

Voraussetzungen

keine Angabe

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 6 Relativity, Particles, and Fields Weiler, A. Dienstag, 10:00–12:00
Donnerstag, 12:00–14:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

keine Angabe

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung von 90 Minuten Dauer wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Auf die Note einer bestandenen Modulprüfung in der Prüfungsperiode direkt im Anschluss an die Vorlesung (nicht auf die Wiederholungsprüfung) wird ein Bonus (eine Zwischennotenstufe "0,3" besser) gewährt (4,3 wird nicht auf 4,0 aufgewertet), wenn die/der Studierende erfolgreich am Übungsbetrieb teilgenommen hat.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch mündlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 30 Minuten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.