自旋在物理学中具有重要意义,因为它是电磁力和能量的源泉。没有自旋,就不会有电子的磁性,也不会有电磁波的传播,从而影响物质的性质和化学反应。自旋的概念不仅深化了我们对微观世界的理解,还广泛应用于现代技术,如量子计算和量子通信。
电子自旋不仅会产生一个磁矩,还可能会产生一个电矩,即一个微小的电偶极矩。如果电子有一个电偶极矩,那么它就相当于一个带有两个相反电荷的小棒,而且这两个电荷不在同一条直线上。这样一来,电子就会违反一个非常重要的对称性原理:宇称对称性。宇称对称性是指,如果我们把物理系统中所有的空间坐标都取反,那...
既然电子自旋产生了磁场,这说明电子确实有自旋,但同时又说自旋是在三维空间中不可能观察到旋转路径的内禀性质。也就是说量子物理学即承认电子在自旋又承认没有旋转路径,这到底是在说电子有自旋还是没有自旋呢?如果粒子有自旋但不是在三维空间中自旋,那又是在哪里自旋呢?对此量子物理学依然没有交待。 神奇之三:粒子...
这其实就意味着我们选取了 \small z 方向自旋表象。因为这两个基底刚好组成一个单位矩阵,所以两个 \small z 方向自旋本征态基底就是坐标基底本身。而我们在第12课知道,如果选取了某个力学量 \small F 的本征态作为基底本身,就意味着我们选取了 \small F 表象,于是我们这组基底对应的就是 \small z 方向自旋表...
电子的自旋是一个重要的物理概念,它是电子固有的“量子”属性。它类似于陀螺的旋转,但又不完全相同。它和电子的电荷属性一起被认为是电子的两种基本属性。尽管大家较早就发现了电子(1897年汤姆孙在阴极射线中发现电子),也发现了电子的电荷属性,但是人们对电子自旋的了解却不到一百年。然而,在这短短的90多年时间...
粒子的自旋是粒子固有的角动量,是其内禀的属性,每种粒子都有其固定的大小不会改变.在数值上,粒子的自旋角动量S=[s(s+1)]^(1/2)h'(其中s是自旋量子数,电子质子中子的s=1/2,光子的s=1,介子的s=0;h'=h/(2π)≈1.05*10^-34(J.s),h是普朗克常数).s是整数还是半整数对粒子的统计性影响很大,著...
简单来说,就是当暗物质粒子,如轴子,遇上自旋的时候就会发生相互作用,相当于产生一个非常微弱的等效磁场,至于到底有多微弱,科学家们现在都无法预测。 但这个磁场能够用我们的自旋去测量,即如果探测出信号,那就说明这个相互作用存在,也即说明了...
旋转的电子会产生磁矩,当与磁场作用的时候,自旋不同的电子就会和磁场呈现出相同和相反的排列,导致两个电子的能态出现轻微的差异,所以光谱线就产生了分裂。这也解释为何,原子的第一个壳层只有一个能态的轨道,却可以容纳两个电子,因为一个电子自旋向上,一个自旋向下,正好配成了一对,两个电子自旋的磁矩也就...
自旋霍尔效应简单说来就是在横向电场的作用下,纵向产生自旋流的效应。这是由于自旋轨道的相互作用使电荷流和自旋流产生耦合(自旋和轨道间的耦合作用会对不同自旋的电子产生不同的偏转作用),从而导致了自旋霍尔效应。 实验上,当在某一具有强的自旋轨道耦合作用的材料中,纵向方向通过未极化的电流时,在横向方向将会产生...