Semiklassik für Dirac-Teilchen

Stefan Keppeler

Abteilung Theoretische Physik, Universität Ulm
Albert-Einstein-Allee 11, D-89069 Ulm
Germany


Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit semiklassischen Methoden für quantenmechanische Spin-1/2-Systeme. Es werden regularisierte Spurformeln für die Pauli- und die Dirac-Gleichung, sowie ein semiklassischer Zeitentwicklungskern für die Dirac-Gleichung hergeleitet. Weiter wird gezeigt, daß die eingehenden Bahnen durch die jeweilige klassische Dynamik (relativistisch und nichtrelativistisch) von Punktteilchen ohne innere Freiheitsgrade bestimmt werden. Der Einfluß des Spins tritt in Form von zwei zusätzlichen Phasenfaktoren in Erscheinung, von denen einer aus der Thomas-Präzession eines klassischen Spins, der entlang der Teilchenbahnen transportiert wird, berechnet werden kann. Für den zweiten Faktor wird gezeigt, daß er sich aus einem dynamischen und einem geometrischen Anteil zusammensetzt.


Abstract

This work is concerned with semiclassical methods for quantum mechanical spin-1/2 systems. Regularised trace formulae for the Pauli and the Dirac equation and a semiclassical propagator for the Dirac equation are derived. It is shown that the orbits that enter the expressions are determined by the respective dynamics (relativistic and nonrelativistic) of classical point particles without internal degrees of freedom. The influence of the spin appears through two additional phase factors, one of which can be calculated from the Thomas precession of a classical spin transported along the particle orbits. The second factor is shown to be composed of a dynamical and a geometric part.


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Stefan Keppeler (firstname.lastname@uni-tuebingen.de)