Mécanique quantique et statistiques relativistes

Durée

20h Th, 5h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Peter Schlagheck

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours vise à familiariser l'étudiant avec la mécanique quantique relativiste. Il couvre essentiellement les equations d'ondes relativistes (Klein-Gordon, Dirac, Maxwell) pour des particules de spin nul, de spin 1/2 et de spin 1. On explique par le formalisme de la seconde quantification comment de telles équations impliquent un caractère bosonique ou fermionique des particules associées.
Sujets du cours en détail: - la relativité restreinte - les équations de Maxwell - la quantification des champs - l'équation de Klein-Gordon - l'équation de Dirac - l'équation de Pauli et ses corrections relativistes

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Objectifs principaux de ce cours : - comprendre la notion de la covariance relativiste et ses implications - se familiariser avec les équations fondamentales (Maxwell/Klein-Gordon et Dirac) gouvernant la dynamique des particules élémentaires dans notre univers - comprendre l'association du spin (entier ou demi-entier) avec la statistique (bosonique ou fermionique) d'une particule - comprendre comment la mécanique quantique non relativiste émerge comme cas limite de la mécanique quantique relativiste - préparer pour le cours "Théorie quantique des champs"

Savoirs et compétences prérequis

Avoir suivi un cours élémentaire de mécanique quantique non relativiste

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours sera donné ex cathedra au tableau.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Littérature recommandée : - J. Bjorken & S. Drell: "Relativistic Quantum Mechanics" (McGraw-Hill, 1964) - A.S. Davydov: "Quantum Mechanics" (chapter VIII) (Pergamon, 1965) - W. Greiner: "Relativistic Quantum Mechanics: Wave Equations" (Springer 1987) - L.D. Landau & E.M. Lifshits: "Relativistic Quantum Theory" (Pergamon, 1971)

Modalités d'évaluation et critères

L'évaluation sera effectuée par un examen oral individuel à 30 minutes sur le contenu du cours.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Peter Schlagheck Département de Physique Université de Liège IPNAS, bâtiment B15, local 0/125 Sart Tilman 4000 Liège Tél : 04 366 9043 Email : Peter.Schlagheck@ulg.ac.be http://www.pqs.ulg.ac.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Notes en ligne