что такое спин электрона
Автор Алина Клюкин задал вопрос в разделе Естественные науки
Есть тут квантовые физики? ) Объясните пожалуйста как можно более просто, что такое "Спин" у элементарных частиц? и получил лучший ответ
Ответ от Evgeny M.[гуру]
Спином называется собственный момент вращения элементарной частицы. Ничего другого это слово "спин" не подразумевает.
Все вращяющиеся тела обладают моментом вращения (или момент количества вращения) . И Земля и волчок и элементарные частицы (электрон, протон, нейтрон, фотон и пр. ) тоже не исключение.
В популярной литературе можно про спин прочитать порой такую ахинею.. .
Например, что это не вращение, а, якобы, это такой заряд, типа электрического. Или, например, что спин встречается только в квантовой механике, а в классике, якобы, спины не встречаются. И тому подобная фигня.
Очень сильно людей сбивает с толку, в основном, два квантовых свойства спина. Дело в том, что спин в квантовой механике тоже квантуется, как и энергия или импульс. То есть моменты вращения могут от одного тела к другому передаваться только определенными минимальными порциями - квантами вращения.
Первое квантовое свойство спина, которое только на первый взгляд кажется необычным, заключается в том, что элементарную частицу нельзя раскрутить до очень больших скоростей. Другими словами элементарная частица не может поглотить сколько угодно квантов вращения. Существует верхний предел поглощения квантов вращения. В классике некоторым аналогом этого феномена является то, что мы не можем раскрутить волчок до линейной скорости вращения выше скорости света.
Второе квантовое свойство спина заключается в том, что некоторые частицы (их назвали фермионами) имеют полуцелое число квантов вращения. Значит, если отнимать у них кванты вращения, то всё вращение у них забрать невозможно. Половина кванта вращения останется всегда. Значит их вращение невозможно остановить. В квантовой механике можно найти аналог этому явлению - нулевые колебания. Это когда Вы решаете задачу на движение линейного осциллятора, то в квантовой механике получается, что у такого осциллятора энергия всегда равна полуцелому числу. Поэтому остановить колебательное движение невозможно даже при абсолютном нуле температуры.
А вот вращение можно остановить у некоторых элементарных частиц (их назвали бозоны) , которые имеют целое число квантов вращения. Например, фотон является бозоном. Поэтому есть фотоны, вращающиеся по часовой стрелке, вращающиеся, против часовой стрелки, и есть фотоны невращающиеся. В разного рода фотон-фотонных взаимодействиях фотоны передают друг другу свои кванты вращения. В результате таких взаимодействий невращающиеся фотоны могут начать вращаться, а вращающиеся могут перестать вращаться.
А вот с фермионами (электроны, протоны, нейтроны и др. ) так остановить вращение уже не получится. Если у электрона спин равен (+1/2), то есть половине кванта вращения по часовой стрелке, и если у него отнять один квант вращения по часовой стрелке, то у электрона спин станет равен (-1/2), то есть у электрона останется половина кванта вращения против часовой стрелке. Значит электрон не остановит свое вращение, а просто начнет вращаться в другую сторону. Если теперь, наоборот, отнять у электрона квант вращения против часовой стрелки, то у него появится половина кванта вращения по часовой стрелке. То есть, кванты вращения вокруг выделенной оси бывают положительные (по часовой стрелке) и отрицательные (против часовой стрелки) . Также как и кванты импульса вдоль выделенной оси. В отличие от квантов энергии, которые всегда только положительные.
Вот что такое спин, если объяснить очень упрощенно.
Представь себе вращающийся волчок, представил? Вращение есть? Волчок есть? есть. А теперь представь, что вращение есть, а волчка нет.
Грубо говоря - момент импульса частицы
спин это направление вращение частицы вокруг своей оси, из химии знаю что есть сппиновое квантовое число -0.5 и +0.5
-0.5 это вращение вроде против часовой стрелки
+0.5 вращение против часовой стрелки
2 частивы с одинаковыми спинами не взаимодействуют
СПИН - НАПРАВЛЕНИЕ вращения электрона, либо другой элементарной частицы...
Объясни сначала, что такое масса.. .
Спин - это физическая характеристика частиц, собственный момент импульса (как у вращающегося твёрдого тела, но не связанный с вращением частицы).
Как можно более просто - это вращение частицы вокруг оси. Хотя на самом деле это не вращение, а просто состояние частицы, которое наглядно представить себе нельзя. Вращение - ближайший аналог из макромира. В микромире частицы имеют свойства, которые в макромире не встречаются.
Можно понять роль спина в квантовой механике, не обращаясь к вопросу о его непосредственной природе и связанными с этим грубыми аналогиями.
Для этого достаточно рассмотреть сложный квантовый объект, находящийся в определенном внутреннем состоянии, например, ядро. Оно имеет внутреннюю энергию и момент импульса L, связанные с движением частиц внутри него. Количество возможных ориентаций в пространстве равно N = 2*L + 1. Моментом импульса полностью определяются все свойства симметрии состояний ядра, описываемых волновыми функциями, по отношению к поворотам его в пространстве. Потому, при повороте системы координат в пространстве, N = 2*L + 1 волновых функций, соответствующих определенному значению проекции M, преобразовываются друг в друга по определенному закону.
Тогда уже приходится включить собственный момент импульса не только сложного квантового объекта, но и элементарного. Вот этот собственный момент импульса и есть спином.
Самое простое, говорите? Представьте себе, что вы реагируете на сигналы внешнего мира посредством только двух органов - зрения и слуха. Так вот, заряд и спин элементарных частиц - это те же самые два "органа", посредством которых они "ощущают" электромагнитное поле. Но в отличие от заряда, спин - вектор и имеет направление, причём либо вдоль внешнего поля, либо против него - такой хитрый эффект, который строго следует из квантовой механики и теории относительности. В зависимости от направления спина меняется и энергия взаимодействия частицы с внешним полем: повышается или понижается. Есть ещё одна очень интересная штука: некоторые частицы (в частности, электроны) отталкиваются сильнее, если их спины ориентированы одинаково, и, наоборот, слабее - если ориентация спинов взаимно противоположна.
Объясните пожалуйста что такое спин. Полуцелое значение и т. д.
Спин это квантованный момент вращения.
В квантовой механике момент вращения квантуется (как
подробнее...
есть вопрос. что такое спин электрона?
Собственный момент вращения элементарных частиц принято называть спинами.
Точно также, как у
подробнее...
что такое спин электрона?
от англ. spin - вращение. Попросту характеристика того как этот "шарик" вращается, под каким углом
подробнее...
Какие состояния электрона называются вырожденными? Что такое вырожденный электрон?
Что такое, вообще, вырожденность в квантовой механике? Это наличие более чем одного состояния у
подробнее...
что такое спин?
Полностью согласен с Karl Muenhgausen. Добавлю еще одно замечание: наличие спина говорит о
подробнее...
Что такое спин?
собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с
подробнее...
что такое главное квантовое число?
Главное (радиальное) квантовое число — целое число, обозначающее номер энергетического уровня.
подробнее...
Что такое ферромагнетизм?
Так как ферромагнетизм - результат обменного взаимодействия, которое может приводить к
подробнее...
Что такое квантовое число? Или что такое нулевое квантовое число?... Заранее спасибо.
Главное (радиальное) квантовое число — целое число, обозначающее номер энергетического уровня.
подробнее...
Что такое спинтроника?
Термин "спинтроника" произошел от англоязычного выражения "spin electronics" ("спиновая
подробнее...
Что такое энергия ФЕРМИ?
Энергия Ферми
В физике, энергия Ферми (EF) системы невзаимодействующих фермионов - это
подробнее...
Физики и химики, что такое квантовые числа?
Это всё характеристики электронной орбитали (электронного облака) в атоме.
Главное число
подробнее...