《量子场论》研究课程教学大纲

研究生课程教学大纲
课程名称：量子场论
Quantum Field Theory 课程编号：7093008
开课单位：理学院开课学
期：
1或2
课内学时：32学分：2
适用学科专业及层次：物理学学术硕士
预修课程：高等量子力学、群论
任课教师：
一、课程性质、学习目标及要求
本课程是专业选修课。

本课程以大学本科《量子力学》和研究生《群论》等课程为先修课程。

本课程通过算符语言和正则量子化形式系统地阐述了量子场论的基本原理和方法，内容包括：Poincare不变的经典场论的一般论述，自由场和相互作用场的量子化，S矩阵和微扰论，Feynman图技术及其物理应用等。

本课程的主要目的是在本科量子力学的基础上将学生对量子理论的认识提高一步，认识到微观世界的基本相互作用形式，使学生能够顺利地阅读有关文献及从事相关基础性研究。

二、课程内容与学时分配
第1章场的基本理论（10学时）
第1节拉格朗日矢量
第2节诺特定理
第3节能动量守恒
第4节自由粒子动量展开态
第5节玻色子的量子化条件
第6节算符的物理含义
第7节真空中的传播子（Green函数）
第8节Feynman传播子
第2章Dirac场（8学时）
第1节Lorentz不变的Dirac方程
第2节Dirac方程的解——自旋1/2费米子
第3节自由Dirac场的守恒流
第4节费米子的量子化条件
第5节费米子的Feynman传播子
第6节Dirac场的CPT变换
第3章量子场论中的相互作用（8学时）
第1节定域相互作用
第2节相互作用真空中的Feynman传播子（关联函数）的微扰展开
第3节费曼图
第4节散射截面和S-矩阵元
第5节从费曼图计算S-矩阵元——费曼规则
第6节量子电动力学的费曼规则
第4章量子电动力学基本过程（6学时）
第1节e+e-→μ+μ-
第2节e+e-→μ+μ-低能极限
第3节交叉对称性
第4节康普顿散射
三、教学方式及要求
教学方式以讲授为主，辅助讨论，要求学生及时预习、认真听讲、在课堂上有问题及时举手发言，并当堂讨论分析。

学生可以提出自己的见解并和老师辩论，课后及时消化课堂内容，并按时完成教师布置的作业。

四、考核及方式
考核方式为考查。

教师在学期末拟定若干涉及计算和理论推导的题目，学生在规定时间内（若干天）按时完成，期间可以查阅资料或者和其他同学讨论，教师根据学生完成情况打分。

学生总成绩包括此成绩、出勤和平时作业成绩，分别占80%、10%和10%。

五、教材与主要参考书目
M.E.Peskin,D.V.Schroeder，An Introduction to Quantum Field Theory （《量子场论导论（影印版）》），世界图书出版公司北京公司，2006主要参考书目：
1、周邦融，《量子场论》，高等教育出版社，2007。