Spin

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigacija, traži
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web stranice ili drugi izvori).
Sporne rečenice i navodi bi mogli, ukoliko se pravilno ne označe validnim izvorima, biti obrisani i uklonjeni. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci, te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.
Commons logo
Fizika portal
Odjeljak isključivo posvećen fizici
Bih-usa.svg Ovaj članak nije preveden ili je djelimično preveden.
Ako smatrate da ste sposobni da ga prevedete, kliknite na link uredi i prevedite ga vodeći računa o enciklopedijskom stilu pisanja i pravopisu bosanskog jezika.
Pauli je utemeljitelj kvantne mehanike

Spin je osnovna osobina elementarne čestice, poput mase i naelektrisanja. Pošto je kvantno-mehaničke prirode ne može se opisati makroskopski. Najpribližnije se može shvatiti kao mehanički moment, tj, kao da se čestica ponaša kao mala čigra. Spin ima dimenzije dejstva, a izražava se kao proizvod Planckove konstante \hbar i spinskog kvantnog broja.

Pored elementarnih čestica spin mogu posjedovati i njihove kombinacije, recimo, atomska jezgra pa se onda govori o nuklearnom spinu. Nuklearni spin je kombinacija spinova protona i neutrona od kojih je jezgro načinjeno. Isto tako, orbite elektrona u atomima i molekulima mogu imati spin. Čestice sa cjelobrojnim spinskim kvantnim brojem su bozoni, a sa polucjelim fermioni.

U okviru kvantne mehanike čestice posjeduju vlastiti (intrinsični) ugaoni impuls. Ovaj ugaoni impuls je kvantiziran, tj. može poprimiti samo strogo određene vrijednost i naziva se spin. Zbog svojih osobitih svojstava, spin se nikako ne može jednostavno objasniti kružnim gibanjem tj. rotacijom čestice u okvirima klasične mehanike. Pokazuje se prikladnim prilikom prikaza spina u u okviru kvantne mehanike uvesti bezdimenzionalnu veličinu "spinskog kvatnog broja" s, koja može poprimiti vrijednost cijelih (s = 0, 1, 2...) ili polu-cijelih (s = 1/2, 3/2...) brojeva. Čestice sa cjelobrojnim spinskim brojem su bozoni, a oni sa polucijelim su fermioni. Iznos ugaonog impulsa može poprimiti samo vrijednosti zadane sa:

L ^2 = \hbar ^2 \,{s (s+1)}

Gdje je \hbar reducirana Planckova konstanta.

Osim kvantizacije iznosa spina, kvantiziran je i iznos projekcije spina sz na neku proizvoljno odabranu z os, koja može poprimiti samo vrijednosti:

L_z = \hbar s_z, \qquad s_z = - s, - s + 1, \cdots, s

Sabiranje spina i orbitalnog ugaonog impulsa u okviru kvantne mehanike također se vrši na specifičan način.

Čestice koje posjeduju spin, mogu posjedovati intrinsični magnetni moment μ, tako da za česticu naboja q, mase m, i spina s vrijedi:

\mu = g \, \frac{q}{2m}\, s

Ovdje je g veličina zvana žiromagnetski omjer ili Landeov g faktor, koji za elektron iznosi oko 2,0023. Intrinsični magnetni moment čestice nemože se objasniti u okviru klasične fizike i klasične elektrodinamike, npr. kao jednostavna rotacija nabijene čestice naboja e sa ugaonim impulsom iznosa L. Za povezivanje veličina s i μ potrebno je tumačenje u okviru kvantne elektrodinamike.

Pod pojmom spin često se osim ugaonog impulsa podrazumijeva zapravo sam spinski kvantni broj s, ili čak intrinsični magnetni moment čestice.

U engleskom jeziku riječ "spin" ima više značenja, od kojih mnoga nemaju nikakve veze sa fizikom. U okviru fizike, literatura na Engleskom pojam "spin" koristi kao naziv za vlastiti (intrinsični) ugaoni impuls, odnosno ugaoni impuls povezan sa rotacijom tijela oko njegovog vlastitog centra mase, bilo u okviru klasične ili kvante fizike.

Literatura[uredi | uredi izvor]

S. Macura, J. Radić-Perić, Atomistika, Službeni list, Beograd, 2004. str. 144.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]