Spin lượng tử

nội tại của hạt. Electron có số lượng tử spin bằng 1/2, nên phép đo hình chiếu cho một trong hai giá trị đối nhau.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Cơ học lượng tử II: Cấu trúc nguyên tửVật lý 2
• Vật lý hạt nhânVật lý 2
• Vật lý hạt và vũ trụ họcVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Spin là nội tại của hạt. Với số lượng tử spin s, độ lớn và một hình chiếu có dạng:

$$\begin{array}{rl}S& =\sqrt{s(s+1)}\hslash ,\\ S_z& =m_s\hslash .\end{array}$$

Số m_s chạy từ −s đến s theo bước 1. Electron có s = 1/2, nên hai giá trị hình chiếu là cộng hoặc trừ $\hslash /2$. Độ lớn spin electron là $\sqrt{3}\hslash /2$, không bằng độ lớn một hình chiếu.

Các spin theo các trục đo khác nhau là những cơ sở khác nhau. Một trạng thái có hình chiếu z xác định không vì thế có đồng thời hình chiếu x xác định.

Không mô tả spin như sự quay của một quả cầu vật chất electron. Khái niệm đó không giải thích đúng các , phép đo và nội tại.

Ví dụ

Hai có hình chiếu spin lên z bằng cộng hoặc trừ $\hslash /2$.

Khi nào cần dùng?

Phân tích , , cộng hưởng spin và phép đo hai mức.

Câu hỏi ôn lại

Với electron, hai kết quả hình chiếu có nghĩa spin chỉ có thể nằm đúng trên hoặc dưới trục z không?

Xem đáp án

Không. Hình chiếu có hai nhưng độ lớn spin bằng $\sqrt{3}\hslash /2$. Mô hình cổ điển xác định mọi thành phần không áp dụng.

Thuật ngữ liên quan

• Thí nghiệm Stern–Gerlach
• Nguyên lý loại trừ Pauli
• Lượng tử hóa không gian

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 41, trang 1360–1398.