Radiation corrections to atomic spectra

• Název práce v češtině: Radiační korekce k atomovým spektrům
• Název v anglickém jazyce: Radiation corrections to atomic spectra
• Akademický rok vypsání: 2008/2009
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Jaroslav Zamastil, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 05.11.2008
• Datum zadání: 05.11.2008
• Datum a čas obhajoby: 20.05.2010 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 20.05.2010
• Datum proběhlé obhajoby: 20.05.2010
• Oponenti: prof. RNDr. Lubomír Skála, DrSc.

Zásady pro vypracování

1) Student prostuduje příslušnou literaturu
2) Student provede analytické odvození potřebných vzorců
3) Student provede numerické výpočty a porovná výsledky s experimentem

Seznam odborné literatury

[1] R. P. Feynman, Phys. Rev. 76, 749, 769 (1949)
[2] J. Zamastil Non-relativistic approximation to the self-energy of bound electron, bude publikováno.
[3] P. Lepage, What is renormalization? hep-ph/0506330
[4] J. J. Sakurai, Advanced quantum mechanics, Addison Wesley, 1967.

Předběžná náplň práce

V současné době dosáhla relativní přesnost experimentálních měření atomových spekter fantastické výše 1 díl v 10 na 14-tou. Jsou-li tato měření doprovázena teoretickými výpočty podobné přesnosti lze z porovnání torie a experimentu testovat kvantovou elektrodynamiku a určovat některé základní fyzikální konstanty jako je Rydbergova konstanta, hmotnost a poloměry jader, konstanta jemné struktury a její variace s časem atd. Pro dosažení takové přesnosti výpočtů je potřeba vzít v úvahu tzv. radiační korekce. Tento projekt si klade za cíl zpřesnění výpočtů těchto korekcí, zejména nejdůležitější z nich, vlastní energie elektronu v jednosmyčkovém přiblížení. Student nejprve vypočte tento efekt v rámci poruchového rozvoje v mocninách náboje jádra. Poté se zaměří na neporuchový aspekt problému.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

In present time accuracy of spectroscopic measurements achieved fantastic accuracy 1 part in 10 to the 14-th power. If these measures are followed by theoretical calculations of similar accuracy we can test quantum electrodynamics by comparing theory and experiment and set some of the basic physical constants like Rydberg constant, mass and radius of nucleus, constant of fine structure and it´s variation in time etc. For achieving this kind of accuracy of calculations one must take into account so called radiation corrections. This project´s goal is to make calculations of these corrections more accurate, especially the most important of them, self energy of electron in one loop aproximation. Student will first calculate this effect in terms of perturbation expansion in powers of charge of nucleus. Then he focuses on nonperturbative aspect of problem.