Главная
Момент импульса элементарных частиц: Момент импульса частицы, 4 (четыре) буквы

Момент импульса элементарных частиц: Момент импульса частицы, 4 (четыре) буквы

Электричество и магнетизм

Электрон, движущийся в атоме по круговой орбите, можно условно уподобить контуру с током, и считать, что электрон образует круговой ток, сила которого I = en, где (–е) — заряд электрона, n — число оборотов электрона в секунду. Следовательно, магнитный момент такого контура равен

(7.19)

где r — радиус электронной орбиты. 

Поскольку произведение длины окружности  на частоту вращения n есть линейная скорость движения электрона на орбите

то

и

                                

(7.20)

Эта величина называется

орбитальным магнитным моментом электрона. Направление вектора  образует с направлением тока (то есть с направлением движения положительных зарядов) правовинтовую систему. Движущийся по орбите электрон обладает моментом импульса

где mе — масса электрона. Вектор L называют орбитальным моментом импульса электрона. Он также образует с направлением движения электрона правовинтовую систему. Следовательно, для отрицательно заряженногого электрона направления векторов  и  противоположны. 

Отношение магнитного момента элементарной частицы к ее моменту импульса называется гиромагнитным

(магнитомеханическим) отношением. Для электрона оно равно

(7.21)

Кроме орбитального момента импульса электрон обладает собственным моментом импульса  и соответствующим собственным магнитным моментом , для которых гиромагнитное (магнитомеханическое) отношение в два раза больше

(7. 22)

 

Собственный механический момент (спин) и связанный с ним собственный (спиновый) магнитный момент являются неотъемлемыми свойствами электрона, как его масса и заряд. Аналогичная картина имеет место и для других элементарных частиц. Природа спина будет обсуждена при изучении основ квантовой механики. Отметим только, что в очень грубом приближении его можно связать с вращением частицы вокруг собственной оси (от англ. spin — верчение).

 Спин элементарных частиц пропорционален фундаментальной постоянной — так называемой постоянной Планка

и выражается через неё следующим образом

где  — так называемое «спиновое квантовое число», принимающее значения

 .

У электронов, протонов, нейтронов и ряда других элементарных частиц определяющее спин квантовое число . У мезонов , у фотона , у предполагаемого кванта гравитационного поля «гравитона» это квантовое число должно быть равно . Квантовое число, определяющее спин, как и сам спин, является одной из характеристик элементарных частиц наряду с массой и зарядом.

Таким образом, собственный момент импульса — спин — электронов, протонов и нейтронов равен

 

Ввиду однозначной связи между квантовым числом  и спином  общепринято говорить «спин», а называть соответствующее ему квантовое число, к недоразумениям это не приводит, то есть общепринято   говорить, что спин электрона равен половине или 1/2. Согласно (7.22), собственный магнитный момент электрона равен 

 

Величину

             

называют магнетоном Бора.

Как показывается в квантовой механике, орбитальный момент импульса выражается через соответствующее ему квантовое число так же, как и собственный момент импульса (спин) 

                                 

(7. 23)

Важно то, что орбитальное квантовое число  может принимать только целочисленные значения.

Как видно из  (7.21) и (7.23), наименьший отличный от нуля орбитальный магнитный момент равен магнетону Бора:

 

Результирующий магнитный момент атома образуется в результате векторного сложения (по правилам квантовой механики!) магнитных моментов всех элементарных частиц, содержащихся в атоме. Картина еще более усложняется при рассмотрении совокупностей молекул и атомов.

 

Дополнительная информация

http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Planck.html  — Макс Планк (1858–1947).

Собственный Момент Импульса Элементарных Частиц 4 Буквы

Решение этого кроссворда состоит из 4 букв длиной и начинается с буквы С

Ниже вы найдете правильный ответ на Собственный момент импульса элементарных частиц 4 буквы

, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.

ответ на кроссворд и сканворд

Воскресенье, 30 Июня 2019 Г.

СПИН

предыдущий следующий

ты знаешь ответ ?

ответ:

связанные кроссворды

  1. Спин
    1. Квантовый момент количества движения (вращения) элементарной частицы
  2. Спин
    1. Собственный момент количества движения микрочастицы 4 буквы
    2. Характеристика элементарной частицы 4 буквы
    3. Квантовый момент количества движения (вращения) элементарной частицы 4 буквы
    4. Момент кол-ва движения м/частиц 4 буквы
    5. Момент импульса частиц 4 буквы

похожие кроссворды

  1. Момент импульса частиц 4 буквы
  2. Момент импульса элемент. частиц 4 буквы
  3. Момент импульса квантовых частиц 4 буквы
  4. Момент импульса частиц буквы
  5. Момент импульса элемент частиц 4 буквы
  6. Собственный момент количества движения микрочастицы 4 буквы
  7. Момент расстования; слова приветствия в этот момент 8 букв
  8. Гормон, служащий передатчиком проведения нервного импульса через синапс
  9. Кто дал понятие импульса силы? 6 букв
  10. премия (1963), — передача нервного импульса вдоль нервного волокна
  11. Прибор для выработки импульса
  12. Химическое вещество для передачи нервного импульса

9: Угловой момент вращения – Физика LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    15784
    • Ричард Фицпатрик
    • Техасский университет в Остине

    Вообще говоря, классический протяженный объект (например, Земля) может обладать двумя различными типами углового момента. Первый тип обусловлен вращением центра масс объекта вокруг некоторой фиксированной внешней точки (например, Солнца) — это обычно известно как орбитальный угловой момент . Второй тип связан с внутренним движением объекта — это обычно известно как угловой момент вращения (поскольку для твердого объекта внутреннее движение состоит в вращении вокруг оси, проходящей через центр масс). По аналогии квантовые частицы могут обладать как орбитальным угловым моментом из-за их движения в пространстве (см. главу [sorb]), так и спиновым угловым моментом из-за их внутреннего движения. На самом деле аналогия с классическими протяженными объектами не совсем точна, поскольку электроны, например, представляют собой бесструктурные точечные частицы. На самом деле, в квантовой механике спиновый угловой момент лучше всего рассматривать как своего рода внутренний угловой момент, которым обладают частицы. Получается, что каждый тип элементарных частиц имеет характерный спиновый момент импульса, так же как каждый тип имеет характерный заряд и массу.

    • 9.1: Операторы спина
      Поскольку спин — это тип углового момента, разумно предположить, что он обладает свойствами, подобными орбитальному угловому моменту. Таким образом, по аналогии мы ожидаем, что сможем определить три оператора, которые представляют три декартовы компоненты спинового углового момента. Более того, вполне вероятно, что эти операторы обладают аналогичными коммутационными соотношениями трем соответствующим операторам орбитального углового момента.
    • 9.2: Спиновое пространство
      В отличие от обычных волновых функций, спиновые волновые функции не существуют в реальном пространстве. Точно так же операторы спинового углового момента не могут быть представлены как дифференциальные операторы в реальном пространстве. Вместо этого нам нужно думать о спиновых волновых функциях как о существующих в абстрактном (комплексном) векторном пространстве. Разные члены этого пространства соответствуют разным внутренним конфигурациям исследуемой частицы. Обратите внимание, что физическое значение имеют только направления наших векторов.
    • 9.3: Собственные состояния Sz и S²
      Поскольку операторы Sz и S² коммутируют, они должны иметь одновременные собственные состояния.
    • 9.4: Представление Паули
      До сих пор мы обсуждали спиновое пространство в довольно абстрактных терминах. Далее мы опишем конкретное представление пространства электронных спинов, данное Паули. Это так называемое представление Паули позволяет нам визуализировать спиновое пространство, а также облегчает вычисления, связанные со спином.
    • 9.5: Прецессия вращения
      Среднее значение вектора углового момента вращения образует постоянный угол α с осью z и прецессирует вокруг этой оси. Это поведение фактически эквивалентно тому, что предсказывает классическая физика. (Упражнения)0036

      \( \newcommand {\ltapp} {\stackrel {_{\normalsize<}}{_{\normalsize \sim}}}\) \(\newcommand {\gtapp} {\stackrel {_{\normalsize>} }{_{\normalsize \sim}}}\) \(\newcommand {\btau}{\mbox{\boldmath$\tau$}}\) \(\newcommand {\bmu}{\mbox{\boldmath$ \mu$}}\) \(\newcommand {\bsigma}{\mbox{\boldmath$\sigma$}}\) \(\newcommand {\bOmega}{\mbox{\boldmath$\Omega$}}\ ) \(\newcommand {\bomega}{\mbox{\boldmath$\omega$}}\) \(\newcommand {\bepsilon}{\mbox{\boldmath$\epsilon$}}\)

    Эта страница под названием 9: Spin Angular Momentum распространяется по незаявленной лицензии и была создана, изменена и/или курирована Ричардом Фитцпатриком.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Глава
        Автор
        Ричард Фитцпатрик
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
        1. спин угловой момент

      квантовая механика – Как частица без размера может иметь угловой момент?

      спросил

      Изменено 7 лет, 7 месяцев назад

      Просмотрено 2к раз

      $\begingroup$

      Недавно я читал о бозоне Хиггса и вращении частиц и наткнулся на вопрос, объясняющий, что такое вращение.

      Это объясняет, что у электронов нет размера, но у них есть угловой момент. Я не понимаю, что именно имеется в виду. Относится ли это к угловому моменту магнитного поля? Я просто не понимаю, как что-то без размера может иметь какой-либо угловой момент.

      • квантовая механика
      • угловой момент
      • квантовый спин

      $\endgroup$

      3

      $\begingroup$

      Это означает именно то, что написано — точечная частица имеет угловой момент. В квантовой механике угловой момент безразмерен (поскольку hbar имеет единицы углового момента), и утверждение, что вращающийся электрон имеет угловой момент, означает, что если у вас есть большое количество электронов со спином вверх, сидящих на диске (например, диске, намагниченном с помощью поле B движется в одном направлении, перпендикулярном диску), и вы внезапно переворачиваете B, так что все электроны переворачивают свой спин в другом направлении, тогда диск начинает вращаться, чтобы сохранить угловой момент переворота. Это знаменитый эксперимент Эйнштейна-де-Гааса, который установил, что намагниченность переносится спином электрона.

      $\endgroup$

      19

      $\begingroup$

      В качестве ответа, сначала я хотел бы спросить, почему вы задаете задачу квантовой механики с ментальной моделью классической механики.

      В квантовой механике существует два типа углового момента:

      1. Орбитальный угловой момент, который является обобщением углового момента в классической механике (L=r×p). Я думаю, у вас не должно быть проблем с этим, потому что Orbital имеет размер.

      2. Спин, не имеющий аналогов в классической механике. Вы можете понять это как число, появившееся в квантовом уравнении. Его можно понимать как заряд (с физической размерностью), который является числом для обозначения одного из основных свойств частиц. Да, у спина есть физическое измерение углового момента.

      Оставить комментарий