Что такое спин в квантовой механике и его полуцелые значения?



Автор Илья Шаповалов задал вопрос в разделе Естественные науки

Объясните пожалуйста что такое спин. Полуцелое значение и т. д. и получил лучший ответ

Ответ от Evgeny M.[гуру]
Спин в квантовой механике — это собственный момент импульса частицы, её фундаментальная характеристика наряду с массой и электрическим зарядом. Это не буквальное вращение тела вокруг своей оси, а чисто квантовое свойство. Спин квантуется и может принимать только строго определенные целые (0, 1, 2) или полуцелые (1/2, 3/2) значения. Частицы с целым спином называются бозонами, например фотоны. Частицы с полуцелым спином — это фермионы, к которым относятся электроны и протоны. Проекция спина на любую выбранную ось в пространстве также меняется скачками, что определяет возможные ориентации частицы. Именно полуцелый спин фермионов лежит в основе принципа запрета Паули, который не позволяет двум одинаковым частицам находиться в одном квантовом состоянии и обеспечивает стабильность окружающего нас вещества.

Ответ от Мозг![гуру]
Что такое спин в физике?
Вопрос: Что такое спин в физике?
Ответ: Понятие спина целиком и полностью относится к квантовой механике. Основы квантовой механики были заложены в начале XX века.
Рассмотрим сложную частицу (скажем, атомное ядро) , покоящуюся как целое и находящуюся в определенном внутреннем состоянии. Помимо определенной внутренней энергии она обладает также и определенным по своей величине моментом ( -- у нас целое или полуцелое число, так как в случае квантовой механики энергия и момент импульса изменяются скачками -- квантами) , связанным с движением частиц внутри нее (в классической механике момент характеризует вращение тела) ; этот момент может еще иметь различных ориентаций пространстве (проекция момента на ось z должна меняться квантовым образом от до -- отсюда и возможных комбинаций ориентации частицы с моментом в пространстве) . Другими словами, при рассмотрении движения сложной частицы как целого мы должны, наряду с координатами, приписывать ей еще и одну дискретную -- проекцию ее внутреннего момента на некоторое избранное направление в пространстве.
Но при указанном выше понимании смысла момента становится несущественным вопрос о его происхождении, мы приходим естественным образом к представлению о "собственном" моменте, который должен быть приписан частицы вне зависимости от того является ли она "сложной" или "элементарной" (неделимой) .
Таким образом, в квантовой механике элементарной частице следует приписать некоторый "собственный" момент, не связанный с ее движением в пространстве. Это свойство элементарных частиц является специфически квантовым (исчезающим при переходе к классической механике) и поэтому принципиально не допускает классической интерпретации. В частности было бы совершенно бессмысленным представлять себе "собственный" момент элементарной частицы как результат ее вращения "вокруг своей оси" (размер электрона равен 0 -- совершенно непонятно как его вращать) .
Собственный момент частицы называют ее СПИНОМ, в отличии от момента, связанного с движением частицы в пространстве, о котором говорят как об орбитальном моменте.
Физическая идея о наличии у электрона собственного внутреннего момента была высказана Уленбеком и Гаудсмитом (G. Uhlenbeck, S. Gaudsmit, 1925). В квантовую механику спин был введен Паули (W. Pauli, 1927).
На естественный для физика вопрос: А можно ли жить без спина? --ответа нет, так как отсутствие спина требует кардинальной переделки всей квантовой механики, которая подтверждается множеством экспериментов. На сегодня существование спина у элементарных частиц сомнению не подвергается.
Рекомендуемая литература: Феймановские Лекции по Физике, 8-9 том, квантовая механика
Спин (от англ. spin — вертеть [-ся] , вращение) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома; в этом случае спин определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике) спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы.
Спин измеряется в единицах ħ (приведённой постоянной Планка, или постоянной Дирака) и равен где J — характерное для каждого сорта частиц целое (в том числе нулевое) или полуцелое положительное число — так называемое спиновое квантовое число, которое обычно называют просто спином (одно из квантовых чисел) .
В связи с этим говорят о целом или полуцелом спине частицы.
Существование спина в системе тождественных взаимодействующих частиц является причиной нового квантовомеханического явления, не имеющего аналогии в классической механике: обменного взаимодействия.
ДВОЕЧНИК

Ответ от ВикиВопрос[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Объясните пожалуйста что такое спин. Полуцелое значение и т. д.

Объясните пожалуйста , что такое имя нарицательное?
Имя нарицательное — это имя существительное, которое называет однородные предметы, лица, понятия
подробнее...

Объясните пожалуйста, что такое АНАЛИЗ ЦЕН и ОТЧЕТ ПО КЛИЕНТАМ?
Анализ цен — это процесс изучения и оценки стоимости товаров, услуг или финансовых активов для
подробнее...

Объясните пожалуйста, что такое HEX редактор и для чего он нужен?
HEX редактор это программа для просмотра и редактирования файлов на низком побайтовом уровне. В
подробнее...

Объясните пожалуйста какие существительные имеют обобщенное значение? Примеры пожалуйста.
Существительные с обобщенным значением называют совокупность однородных предметов как единое целое
подробнее...

ПОЖАЛУЙСТА объясните доступно,что такое - многообразие (в топологии)
Многообразие в топологии — это пространство, локально похожее на обычное евклидово, но глобально
подробнее...
Рэкхем Нил на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Рэкхем Нил
 

Ответить на вопрос:

Имя*

E-mail:*

Текст ответа:*
Проверочный код(введите 22):*