Ebook: Quantenelektrodynamik: Eine Einführung für Lehramtsstudierende

Schon früh im Physikstudium und auch bereits in der Schule machen wir Bekanntschaft mit der klassischen Elektrostatik, Magnetostatik, aber auch der Elektrodynamik. Dabei sind die Maxwell-Gleichungen ein nicht mehr wegzudenkender, wichtiger Teil zur Beschreibung des Zusammenhangs zwischen elektrischen und magnetischen Feldern. Doch was ist, wenn wir weiter gehen, wenn wir den klassischen Pfad verlassen und uns der quantenmechanischen Theorie zuwenden? Finden wir dort unsere Wechselwirkung zwischen Licht und Materie wieder? Gibt es, ähnlich wie die Maxwell-Gleichungen, auch solch prägende Gleichungen?

Diese Fragen beschäftigen uns in der vorliegenden Arbeit, wobei dazu zunächst die Korrespondenz der relativistischen Mechanik und relativistischen Quantenmechanik untersucht wird. Weiterführend folgt die Quantisierung von Feldern und diese geht in die Quantenelektrodynamik über. Hier werden, aufgrund des einführenden Charakters, nur Prozesse niedrigster Ordnung betrachtet und ein besonderes Augenmerk liegt auf der Compton-Streuung.