[ Ландау, Лифшиц ] Том 04 - Квантовая электродинамика. Квантовая электродинамика
 Скачать 28.96 Mb.
|
|
В.Б.Берестецкий, Е.М.Лифшиц, Л.П.Питаевский КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ко второму изданию 9 Из предисловия к первому изданию 10 Некоторые обозначения 12 Введение 17 § 1. Соотношения неопределенности в релятивистской области 17 Глава I. Фотон 21 § 2. Квантование свободного электромагнитного поля 21 § 3. Фотоны 26 § 4. Калибровочная инвариантность 29 § 5. Электромагнитное поле в квантовой теории 31 § 6. Момент и четность фотона 33 § 7. Сферические волны фотонов 37 § 8. Поляризация фотона 42 § 9. Система двух фотонов 48 Глава II. Бозоны 52 § 10. Волновое уравнение для частиц со спином 0 52 §11. Частицы и античастицы 57 § 12. Истинно нейтральные частицы 61 § 13. Преобразования С, Р, Т 64 § 14. Волновое уравнение для частицы со спином 1 72 § 15. Волновое уравнение для частиц с высшими целыми спинами 76 § 16. Спиральные состояния частицы 78 Глава III. Фермионы 85 § 17. Четырехмерные спиноры 85 § 18. Связь спиноров с 4-векторами 88 § 19. Инверсия спиноров 92 § 20. Уравнение Дирака в спинорном представлении 97 § 21. Симметричная форма уравнения Дирака 100 § 22. Алгебра матриц Дирака 105 § 23. Плоские волны 108 § 24. Сферические волны 112 § 25. Связь спина со статистикой 116 § 26. Зарядовое сопряжение и обращение спиноров по времени 119 § 27. Внутренняя симметрия частиц и античастиц 124 § 28. Билинейные формы 127 § 29. Поляризационная матрица плотности 131 § 30. Нейтрино 137 § 31. Волновое уравнение для частицы со спином 3/2 141 Глава IV. Частица во внешнем поле 144 § 32. Уравнение Дирака для электрона во внешнем поле 144 § 33. Разложение по степеням 1/ α 149 § 34. Тонкая структура уровней атома водорода 153 § 35. Движение в центрально-симметричном поле 155 § 36. Движение в кулоновом поле 160 § 37. Рассеяние в центрально-симметричном поле 167 § 38. Рассеяние в ультрарелятивистском случае 169 § 39. Система волновых функций непрерывного спектра для рассеяния в кулоновом поле 171 § 40. Электрон в поле плоской электромагнитной волны 175 § 41. Движение, спина во внешнем поле 178 § 42. Рассеяние нейтронов в электрическом поле 185 Глава V. Излучение 187 § 43. Оператор электромагнитного взаимодействия 187 § 44. Испускание и поглощение 190 § 45. Дипольное излучение 192 § 46. Электрическое мультипольное излучение 195 § 47. Магнитное мультипольное излучение 200 § 48. Угловое распределение и поляризация излучения 202 § 49. Излучение атомов. Электрический тип 210 § 50. Излучение атомов. Магнитный тип 215 § 51. Излучение атомов. Эффекты Зеемана и Штарка 218 § 52. Излучение атомов. Атом водорода 222 § 53. Излучение двухатомных молекул. Электронные спектры 227 § 54. Излучение двухатомных молекул. Колебательный и вращательный спектры 234 § 55. Излучение ядер 236 § 56. Фотоэффект. Нерелятивистский случай 239 § 57. Фотоэффект. Релятивистский случай 243 § 58. Фоторасщепление дейтрона 247 Глава VI. Рассеяние света 252 § 59. Тензор рассеяния 252 § 60. Рассеяние свободно ориентирующимися системами 263 § 61. Рассеяние на молекулах 269 § 62. Естественная ширина спектральных линий 273 § 63. Резонансная флуоресценция 278 Глава VII. Матрица рассеяния 281 § 64. Амплитуда рассеяния 281 § 65. Реакции с поляризованными частицами 286 § 66. Кинематические инварианты 290 § 67. Физические области 293 § 68. Разложение по парциальным амплитудам 298 § 69. Симметрия спиральных амплитуд рассеяния 302 § 70. Инвариантные амплитуды 308 § 71. Условие унитарности 313 Глава VIII. Инвариантная теория возмущений 318 § 72. Хронологическое произведение 318 § 73. Диаграммы Фейнмана для рассеяния электронов 322 § 74. Диаграммы Фейнмана для рассеяния фотона 329 § 75. Электронный пропагатор 332 § 76. Фотонный пропагатор 337 § 77. Общие правила диаграммной техники 341 § 78. Перекрестная инвариантность 350 § 79. Виртуальные частицы 351 Глава IX. Взаимодействие электронов 357 § 80. Рассеяние электрона во внешнем поле 357 § 81. Рассеяние электронов и позитронов на электроне 361 § 82. Ионизационные потери быстрых частиц 371 § 83. Уравнение Брейта 378 § 84. Позитроний 384 § 85. Взаимодействие атомов на далеких расстояниях 389 Глава X. Взаимодействие электронов с фотонами 396 § 86. Рассеяние фотона электроном 396 § 87. Рассеяние фотона электроном. Поляризационные эффекты 401 § 88. Двухфотонная аннигиляция электронной пары 411 § 89. Аннигиляция позитрония 414 § 90. Магнитотормозное излучение 419 § 91. Образование пар фотоном в магнитном поле 429 § 92. Тормозное излучение электрона на ядре. Нерелятивистский случай 431 § 93. Тормозное излучение электрона на ядре. Релятивистский случай 443 § 94. Образование пар фотоном в поле ядра 454 § 95. Точная теория рождения пар в ультрарелятивистском случае 457 § 96. Точная теория тормозного излучения в ультрарелятивистском случае 463 § 97. Тормозное излучение электрона на электроне в ультрарелятивистском случае 470 § 98. Излучение мягких фотонов при столкновениях 475 § 99. Метод эквивалентных фотонов 482 § 100. Образование пар при столкновениях частиц 489 § 101. Излучение фотона электроном в поле интенсивной электромагнитной волны 494 Глава XI. Точные пропагаторы и вершинные части 501 § 102. Операторы полей в гейзенберговском представлении 501 § 103. Точный фотонный пропагатор 504 § 104. Собственно-энергетическая функция фотона 511 § 105. Точный электронный пропагатор 515 § 106. Вершинный оператор 518 § 107. Уравнения Дайсона 523 § 108. Тождество Уорда 525 § 109. Электронный пропагатор во внешнем поле 529 § 110. Физические условия перенормировки 535 § 111. Аналитические свойства фотонного пропагатора 542 § 112. Регуляризация интегралов Фейнмана 549 Глава XII. Радиационные поправки 550 § 113. Вычисление поляризационного оператора 550 § 114. Радиационные поправки к закону Кулона 553 § 115. Вычисление мнимой части поляризационного оператора по интегралу Фейнмана 557 § 116. Электромагнитные формфакторы электрона 561 § 117. Вычисление формфакторов электрона 565 § 118. Аномальный магнитный момент электрона 570 § 119. Вычислеяие массового оператора 573 § 120. Испускание мягких фотонов с ненулевой массой 578 § 121. Рассеяние электрона во внешнем поле во втором борновском приближении 583 § 122. Радиационные поправки к рассеянию электрона во внешнем поле 589 § 123, Радиационное смещение атомных уровней 593 § 124. Радиационное смещение уровней мезоатомов 600 § 125. Релятивистское уравнение для связанных состояний 602 § 126. Двойное дисперсионное соотношение 609 § 127. Рассеяние фотона на фотоне 616 § 128. Когерентное рассеяние фотона в поле ядра 624 § 129. Радиационные поправки к уравнениям электромагнитного поля 626 § 130. Расщепление фотона в магнитном поле 636 § 131. Вычисление интегралов по четырехмерным областям 644 Глава XIII. Асимптотические формулы квантовой электродинамики 649 § 132. Асимптотическое поведение фотонного пропагатора при больших импульсах 649 § 133. Связь между «затравочным» и истинным зарядами 653 § 134. Асимптотическое поведение амплитуд рассеяния при высоких энергиях 656 § 135. Выделение дважды логарифмических членов в вершинном операторе 662 § 136. Дважды логарифмическая асимптотика вершинного оператора 668 § 137. Дважды логарифмическая асимптотика амплитуды рассеяния электрона на мюоне 670 Глава XIV. Электродинамика адронов 677 § 138. Электромагнитные формфакторы адронов 677 § 139. Рассеяние электронов адронами 683 § 140. Низкоэнергетическая теорема для тормозного излучения 686 § 141. Низкоэнергетическая теорема для рассеяния фотона на адроне 689 § 142. Мультипольные моменты адронов 692 § 143. Неупругое рассеяние электронов адронами 698 § 144. Превращение электрон-позитронной пары в адроны 701 Предметный указатель 703 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Этот указатель дополняет оглавление книги, не повторяя его. вуказатель включены термины и понятия, непосредственно не отраженные в оглавлений. Аннигиляционное взаимодействие 385 Аномальный магнитный момент 179, 185. 690 — — — мюона 572 — — — электрона 565, 570 Асимптотическая свобода 655 Биспинор 94 Брейта система 681 Векторные частицы 72, 341, 579 Вершина диаграммы 325 Вершинная функция 520 — — неприводимая 521 Внешние линии диаграммы 326 — — —эффективные 510, 537, 540 Внутренние линии диаграммы 332, 349 Внутренняя конверсия γ - лучей 697 Вынужденное комбинационное рассеяние Вычет в полюсе амплитуды рассеяния 159, Гипотеза масштабной инвариантности 700 Главные линии мультиплета 214 Группа Лоренца 64 Дираковски-сопряженная функция 102 Дисперсионное соотношение 543, 564, 625 — — с вычитанием 545, 564, 616, 625 Длина когерентности 452 — радиационная 452 Зарядовое сопряжение 66, 120, 124 Затравочный заряд 537, 654 Излучение метастабильного атома водорода 226 Инверсия 34, 64, 92, 126 — комбинированная 68 — четырехмерная 59, 67 Инклюзивное сечение 698 Инфракрасная асимптотика пропагатора 578 — катастрофа 480 Испускание вынужденное 191 —— двойное 260 Истинно нейтральные фермионы 125 Калибровка Ландау 340, 650 — трехмерно-поперечная 340 — Фейнмана 339 — четырехмерно- поперечная 340 Калибровочное преобразование 47, 63, 145, 338, 503, 517 Каналы реакции 291, 350 Кант полосы 233 Кулоновский интеграл движения 154 Лестничные диаграммы 605, 673 Лэмбовское смещение 155, 593 — — в позитронии 609 Массовая поверхность 560 Массовый оператор 516, 573 Матрицы Дирака 103, 104 Метод Вейцзеккера — Вильямса 483 Момент перехода магнитный 200, 695 — — электрический 197, 695 Монопольный момент 696, 698 Нелинейная поправка к полю заряда 635 Нормальное произведение 27, 343 Нулификация заряда 654 Обращение времени 68, 305 Оптическая теорема 259, 280, 315, 625 Параметризация интегралов 644 Параметры Стокса 45 Перенормируемость 549 Плоскость Мандельстама 294 Позитроний орто-, пара- 385 — , эффект Зеемана 386 Показатель преломления в магнитном поле 637 Полюсные диаграммы 353 Поляризационная матрица плотности 44, 74, 132, 139 Поляризационные моменты ядер 207, 210 — эффекты в рассеянии 366—368, 370, 401 — — — тормозном излучении 449 Поправка релятивистская к волновой функции 175 Правила коммутации для ψ - операторов 333 — обхода Фейнмана 335 — отбора в атомах 212, 216 — — — молекулах 228- 230, 232, 235 — — — рассеянии 254, 265 266, 272 — — во внешнем поле 220, 221 — — мультипольного излучения 198, 199, 202 — — по изотопическому спину 236 Правило сумм при излучении 224 Превращение в электронную пару двух фотонов 414 — электронной пары в мюонную 370 702 Представление взаимодействия 319, 503 — гейзенберговское 319, 421, 501 — Майорана 105, 124. 125 Представление Мандельстама 612 — Фарри 529 — Фолди — Войтхузена 111 Преобразование билинейных форм Паули — Фирца 129 — Лоренца спинора, биспинора 91, 101 Прецессия спина в магнитном поле 180, 184 Принцип соответствия 194 — Франка — Кондона 233 Пропагатор векторного поля 341 — скалярного поля 336 Пунктирные индексы 86 Радиационное образование дейтрона 251 Разложение Челлена — Лемана 544 Рассеяние антисимметричное, симметричное 264 — когерентное 252, 624 — комбинационное 252 — релеевское 252 — света атомом водорода 268 — — дейтроном 268 — — нейтроном 692 — скалярное 264 — электрона на мюоне 369, 370 — — — световой волне 262 Рекомбинация радиационная 243 Ренормализационная группа 656 Рождение пар полем 157, 633, 635 Сателлиты 214 Свертывание операторов 323 Сечение потерь энергии 373, 441, 443, 451 Сила линий перехода 211 Скалярные частицы 54 Скелетные диаграммы 521, 523, 652 Спектральная плотность 514 — — двойная 612 Спин-орбитальное взаимодействие 152, 382 Спин-спиновое взаимодействие 382 Спиральность 43, 51, 78, 111 —, сохранение в ультрарелятивистском случае 169 Спиральные амплитуды 299 Сферические спиральные состояния 79 Тензор поляризуемости 258 — рассеяния 254, 393 Тензоры неприводимые 76, 96 Теорема Вика 342 — СРТ 68, 71, 307, 317, 351 — Фарри 355 Ток перехода 188, 678, 679 «Томасовская половинка» 152, 184 Тормозное излучение, вычисление по Вейцзеккеру — Вильямсу 486 — — дипольное 432, 439 — — квадрупольное 440 — — мягких квантов 481 — — при испускании частицы 441 — — — отражении от барьера 442 —- — — рассеянии на атоме 443 Трехфотонная аннигиляция лары 416 Уравнение Бете — Солпитера 606 — Клейна — Фока — Гордона 54 — Паули 150 Уровни энергии в кулоновом поле 154, 163 — — — магнитном поле 148 Условие полноты матриц 130, 131 Фазовые сдвиги 158, 165, 170 Формфактор зарядовый 682 — магнитный 682 — электромагнитный электрона 562 Фотон магнитный 36, 200 — электрический 36, 195 Фоторождение пионов 317 Функция Спенса 451, 569, 647 Чередование интенсивностей 233 Четность внутренняя 65, 124 — зарядовая 67, 70, 71, 126 — орбитальная 65 — сферических состояний фотона 36, 38 — — — электрона 115 Шаровые векторы 37 — спиноры 113 Швингеровские члены 514 Эйнштейна коэффициенты 192 Эффект Комптона 329 — Штарка тонкой структуры 225 Эффективное торможение 373, 441, 443, 451, 470 Эффективный заряд протона 237 |