Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Moment từ dị thường của electron và phương pháp điều chỉnh thứ nguyên trong lý thuyết trường lượng tử

Mục đích của đề tài là tính bổ chính một vòng cho moment từ dị thường của electron trong QED. Việc loại bỏ phân kỳ trong quá trình tính toán giản đồ Feynman, ta sử dụng phương pháp điều chỉnh Pauli - Villars. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Moment từ dị thường của electron và phương pháp điều chỉnh thứ nguyên trong lý thuyết trường lượng tử ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- NGUYỄN THỊ HỤÊ MOMENT TỪ DỊ THƢỜNG CỦA ELECTRON VÀPHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH THỨ NGUYÊN TRONG LÝ THUYẾT TRƢỜNG LƢỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- NGUYỄN THỊ HỤÊ MOMENT TỪ DỊ THƢỜNG CỦA ELECTRON VÀPHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH THỨ NGUYÊN TRONG LÝ THUYẾT TRƢỜNG LƢỢNG TỬ Chuyên ngành : Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số : 60.44.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. TSKH. NGUYỄN XUÂN HÃN Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy giáo, GS. TSKH.Nguyễn Xuân Hãn, người đã trực tiếp chỉ bảo tận tình, trực tiếp giúp đỡ emtrong suốt thời gian học tập và hoàn thành Bản luận văn thạc sĩ khoa học này. Em cũng gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả các Thầy Cô, Tập thểcán bộ Bộ môn Vật lý lý thuyết, cùng toàn thể người thân, bạn bè đã giúp đỡ,dạy bảo, động viên, và trực tiếp đóng góp, trao đổi những ý kiến khoa học quýbáu để em có thể hoàn thành Bản luận văn này. Qua đây, em cũng chân thành gửi lời cảm ơn tới các Thầy C« ở KhoaVật lý đã dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quátrình học tập và hoàn thành Bản luận văn này . Hà Nội, 16 tháng 12 năm 2013 Học viên MỤC LỤCMỞ ĐẦU .....................................................................................................................1CHƢƠNG 1 - PHƢƠNG TRÌNH PAULI VÀ MOMENT TỪ CỦA ELECTRON ..5 1.1 Phương trình Pauli ............................................................................................5 1.2 Phương trình Dirac cho electron ở trường ngoài trong giới hạn phi tương đối tính ...........................................................................................................................6 1.3 Các bổ chính tương đối tính cho phương trình Pauli........................................9CHƢƠNG 2 - CÁC GIẢN ĐỒ FEYNMAN CHO ĐÓNG GÓP VÀO MOMENTTỪ DỊ THƢỜNG CỦA ELECTRON ......................................................................19 2.1 S-ma trận ..........................................................................................................19 2.2 Các giản đồ Feynman cho đóng góp vào moment từ dị thường ......................23 2.3 Hệ số dạng điện từ ...........................................................................................24CHƢƠNG 3 - BỔ CHÍNH CHO MOMENT TỪ DỊ THƢỜNG ..............................28 3.1. Bổ chính cho mômen dị thường trong gần đúng một vòng ............................28 3.2. Moment từ dị thường cùng với các bổ chính lượng tử ...................................37KẾT LUẬN ...............................................................................................................39TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................... Error! Bookmark not defined.PHỤ LỤC A ..............................................................................................................41PHỤ LỤC B ..............................................................................................................50PHỤ LỤC C ..............................................................................................................51 DANH MỤC HÌNH VẼHình 2.1. Các giản đồ Feynman cho tán xạ electron ở trường ngoài theo lý thuyếtnhiễu loạn hiệp biến trong gần đúng một vòng ..................................................... 20Hình A.1……..…………………………………………………………………...43Hình A.2 ………………………………………………………………… …...45 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT QED: Điện động lực học lượng tử MỞ ĐẦU Lý thuyết lượng tử về tương tác điện từ của các hạt tích điện hay còn gọi làđiện động lực học lượng tử QED, đã được xây dựng khá hoàn chỉnh. Sự phát triểncủa QED liên quan đến những đóng góp của Tomonaga, J. Schwinger, R.Feynman. Dựa vào lý thuyết nhiễu loạn hiệp biến do tác giả đã nêu cùng với việctái chuẩn hóa khối lượng và điện tích của electron, QED đã lý giải thích thànhcông các quá trình vật lý qua tương tác điện từ, cả định tính lẫn định lượng. Ví dụnhư sự dịch chuyển Lamb của các mức năng lượng trong nguyên tử Hydro hoặcmoment từ dị thường của electron, kết quả tính toán lý thuyết và số liệu thựcnghiệm trùng nhau với độ chính xác cao./1, 4, 6-13, 15,17/ Phương trình Dirac cho electron ở trường điện từ ngoài, tương tác củaelectron với trường điện từ, sẽ chứa thêm số hạng tương tác từ tính mới. Cường độcủa tương tác này được mô tả bằng moment từ electron  , và nó bằng e0h e  0  0 ( m0 và e0 là khối lượng “trần” và điện tích “trần” của 2m0c | h  c  1 2m0electron, 0 - gọi là magneton Bohr). Các hiệu ứng tương tác của chân không vậtlý với electron – khi tính các bổ chính bậc cao theo lý thuyết nhiễu loạn hiệp biếncho moment từ electron, sau khi tái chuẩn hóa khối lượng electron  m0  mR  vàđiện tích electron  e0  eR  sẽ dẫn đến sự đóng góp bổ xung, mà nó được gọi làmoment từ dị thường. Lưu ý, chỉ số R – ký hiệu giá trị được lấy từ thực nghiệm. ...