W 1922 roku niemieccy fizycy O. Stern i W. Gerlach przeprowadzili eksperymenty mające na celu pomiar momentów magnetycznych Po południu atomy różnych pierwiastków chemicznych. Dla pierwiastków chemicznych, które tworzą pierwszą grupę układu okresowego pierwiastków i mają jeden elektron walencyjny, moment magnetyczny atomu jest równy momentowi magnetycznemu elektronu walencyjnego, tj. jeden elektron.
Ideą eksperymentu było zmierzenie siły działającej na atom w wysoce niejednorodnym polu magnetycznym. Niejednorodność pola magnetycznego musi być taka, że wpływa na odległości rzędu wielkości atomu. Tylko w ten sposób można było uzyskać siłę działającą na każdy atom z osobna.
Schemat doświadczenia pokazano na ryc. 7.9. W kolbie z próżnią 10–5 mm Hg. Art., podgrzewana srebrna kula Do, aż do temperatury parowania.
Ryż. 7.9 Ryc. 7.10
Atomy srebra przelatywały z prędkością termiczną około 100 m/s przez szczelinowe membrany W i przechodząc przez ostro niejednorodne pole magnetyczne, spadł na kliszę fotograficzną ORAZ.
Gdyby moment pędu atomu (i jego moment magnetyczny) mógł przyjmować dowolne orientacje w przestrzeni (czyli w polu magnetycznym), to można by się spodziewać ciągłego rozkładu trafień atomów srebra na kliszy fotograficznej z dużą środek. Ale z doświadczenia uzyskano zupełnie nieoczekiwane wyniki: na kliszy fotograficznej, dwa ostre paski - wszystkie atomy odchylały się w polu magnetycznym w dwojaki sposób, odpowiadający tylko dwa możliwe orientacje momentu magnetycznego (ryc. 7.10).
To udowodniło kwantowa natura momentów magnetycznych elektronów . Analiza ilościowa wykazała, że rzut momentu magnetycznego elektronu jest równy Magneton Bohra :
.
Tak więc dla atomów srebra uzyskali to Stern i Gerlach projekcja momentu magnetycznego atom (elektron) do kierunku pola magnetycznego liczbowo równy magnetonowi Bohra.
Odwołaj to
.
Eksperymenty Sterna i Gerlacha nie tylko potwierdziły przestrzenną kwantyzację momentów pędu w polu magnetycznym, ale także dały eksperymentalne potwierdzenie, że momenty magnetyczne elektronów także składają się z pewnej liczby „momentów elementarnych”, tj. mają charakter dyskretny. Jednostką miary momentów magnetycznych elektronów i atomów jest Magneton Bohra (ħ - jednostka miary mechanicznego momentu impulsu).
Ponadto w tych eksperymentach odkryto nowe zjawisko. Elektron walencyjny w stanie podstawowym atomu srebra ma orbitalną liczbę kwantową l = 0 (s-
stan). Ale w l = 0 
(rzut momentu pędu na kierunek pola zewnętrznego jest równy zeru). Było pytanie, kwantyzacja przestrzenna Co moment pędu został znaleziony w tych eksperymentach i rzut, którego moment magnetyczny jest równy magnetonowi Bohra.
W 1925 roku studenci Uniwersytetu w Getyndze, Goudsmit i Uhlenbeck, zasugerowali istnienie własny mechaniczny moment pędu elektronu (plecy ) oraz, odpowiednio, wewnętrzny moment magnetyczny elektronu P SM .
Wprowadzenie pojęcia spinu natychmiast wyjaśniło szereg trudności istniejących wówczas w mechanice kwantowej. A przede wszystkim - wyniki eksperymentów Sterna i Gerlacha.
Autorzy podali taką interpretację plecy: elektron - bączek. Ale potem wynika z tego, że "powierzchnia" wierzchołka (elektronu) musi obracać się z prędkością liniową równą 300 Z, gdzie Z jest prędkością światła. Ta interpretacja spinu musiała zostać porzucona.
W nowoczesnym widoku - obracać , jak ładunek i masa,jest własnością elektronu.
P. Dirac wykazał następnie, że istnienie spinu wynika z rozwiązania relatywistycznego równania falowego Schrödingera.
Z ogólnych wniosków mechaniki kwantowej wynika, że spin musi być skwantyzowany
: 
, gdzie s – spinowa liczba kwantowa
.
Podobnie, projekcja wsteczna na oś z (L sz) (oś z pokrywa się z kierunkiem zewnętrznego pola magnetycznego) musi być skwantowane, a wektor może mieć (2 s+ 1) różne orientacje w polu magnetycznym.
Z eksperymentów Sterna i Gerlacha wynika, że są tylko dwie takie orientacje: , a stąd s= 1/2, tj. spinowa liczba kwantowa ma tylko jedną wartość.
Dla atomów pierwszej grupy, których elektron walencyjny jest w s- państwo ( l = 0), moment pędu atomu jest równy spinowi elektronu walencyjnego . Dlatego przestrzenna kwantyzacja momentu pędu znaleziona dla takich atomów w polu magnetycznym jest dowodem na to, że spin ma tylko dwa orientacje w polu zewnętrznym. (Eksperymenty z elektronami w p- stan potwierdził ten wniosek, chociaż obraz okazał się bardziej złożony) (żółta linia sodu jest dubletem ze względu na obecność spinu).
Wartość numeryczna plecy elektron :
Analogicznie do przestrzennej kwantyzacji pędu orbity, projekcja spinowa jest kwantowana (podobnie jak , wtedy i ). Rzut spinu na kierunek zewnętrznego pola magnetycznego, będący wielkością kwantową, określa wyrażenie.
Sprzedaż SPIN to metoda sprzedaży opracowana przez Neila Rackhama i opisana w jego książce o tym samym tytule. Metoda SPIN stała się jedną z najczęściej stosowanych. Za pomocą tej metody można osiągnąć bardzo wysokie wyniki w sprzedaży osobistej, Neil Rackham był w stanie to udowodnić poprzez szeroko zakrojone badania. I pomimo tego, że ostatnio wielu zaczęło wierzyć, że ta metoda sprzedaży traci na znaczeniu, prawie wszystkie duże firmy stosują technikę sprzedaży SPIN podczas szkolenia sprzedawców.
Co sprzedaje SPIN
Krótko mówiąc, sprzedaż SPIN to sposób doprowadzenia klienta do zakupu poprzez zadawanie po kolei określonych pytań, nie prezentujesz otwarcie produktu, ale raczej zmuszasz klienta do samodzielnego podjęcia decyzji o zakupie. Metoda SPIN najlepiej sprawdza się przy tzw. „długiej sprzedaży”, często jest to sprzedaż drogich lub skomplikowanych towarów. Oznacza to, że SPIN powinien być stosowany, gdy klientowi nie jest łatwo dokonać wyboru. Zapotrzebowanie na tę technikę sprzedaży wynikało przede wszystkim ze zwiększonej konkurencji i nasycenia rynku. Klient stał się bardziej selektywny i doświadczony, a to wymagało od sprzedawców większej elastyczności.
Technika sprzedaży SPIN podzielona jest na następujące bloki pytań:
- OD pytania sytuacyjne (sytuacja)
- P problematyczne pytania (Problem)
- I kuszące pytania (implikacja)
- H kierowanie pytań (potrzeba wypłaty)
Należy od razu zaznaczyć, że sprzedaż SPIN jest dość pracochłonna. Rzecz w tym, aby zastosować tę technikę w praktyce, trzeba bardzo dobrze znać produkt, mieć duże doświadczenie w sprzedaży tego produktu, sama taka sprzedaż zajmuje sprzedawcy dużo czasu. Dlatego sprzedaży SPIN nie należy stosować np. w segmencie masowym, bo jeśli cena zakupu jest niska, a popyt na produkt już duży, to nie ma sensu poświęcać dużo czasu na długą komunikację z klienta, lepiej poświęcić czas na reklamę i.
Sprzedaż SPIN polega na tym, że klient, gdy sprzedawca bezpośrednio oferuje towar, często włącza ochronny mechanizm odmowy. Kupujący są dość zmęczeni tym, że ciągle coś sprzedają i negatywnie reagują na sam fakt oferty. Chociaż sam produkt może być potrzebny, to po prostu w momencie prezentacji klient nie myśli, że produkt jest mu potrzebny, ale dlaczego jest mu oferowany? Stosowanie techniki sprzedaży SPIN zmusza klienta do podjęcia samodzielnej decyzji zakupowej, czyli klient nawet nie rozumie, że jego opinia jest kontrolowana poprzez zadawanie właściwych pytań.
Technika Sprzedaży SPIN
Technika sprzedaży SPIN to model sprzedaży oparty nie tylko na nich, ale na nich. Innymi słowy, aby skutecznie zastosować tę technikę sprzedaży, sprzedawca musi umieć zadawać właściwe pytania. Na początek przeanalizujemy osobno każdą grupę pytań techniki sprzedaży SPIN:
pytania sytuacyjne
Tego typu pytania są niezbędne do pełnego i zdefiniowania jego podstawowych zainteresowań. Celem pytań sytuacyjnych jest poznanie doświadczenia w korzystaniu z produktu, który zamierzasz sprzedać, jego preferencji, do jakich celów będzie używany. Z reguły wymaganych jest około 5 pytań otwartych i kilka pytań wyjaśniających. W wyniku tego bloku pytań musisz uwolnić klienta i nastawić go na komunikację, dlatego należy zwracać uwagę na pytania otwarte, a także korzystać. Ponadto musisz zebrać wszystkie niezbędne informacje, aby zadać problematyczne pytania, aby skutecznie zidentyfikować kluczowe potrzeby, z których warto skorzystać. Z reguły blok pytań sytuacyjnych jest najdłuższy czasowo. Po otrzymaniu niezbędnych informacji od klienta należy przejść do kwestii problematycznych.
Kwestie problematyczne
Zadając problematyczne pytania, należy zwrócić uwagę klienta na problem. Ważne jest, aby na etapie pytań sytuacyjnych zrozumieć, co jest ważne dla klienta. Na przykład, jeśli klient zawsze mówi o pieniądzach, logiczne byłoby zadawanie problematycznych pytań dotyczących pieniędzy: „Czy jesteś zadowolony z ceny, którą teraz płacisz?”
Jeśli nie zdecydowałeś się na potrzeby i nie wiesz, jakie problematyczne pytania zadać. Musisz mieć zestaw przygotowanych, standardowych pytań, które odnoszą się do różnych trudności, z jakimi może spotkać się klient. Twoim głównym celem jest zidentyfikowanie problemu i najważniejsze jest to, że jest to ważne dla klienta. Np.: klient może przyznać, że przepłaca za usługi firmy, z której teraz korzysta, ale nie przejmuje się tym, bo ważna jest dla niego jakość usług, a nie cena.
Pytania dotyczące ekstrakcji
Tego typu pytania mają na celu ustalenie, jak ważny jest dla niego ten problem i co się stanie, jeśli nie zostanie rozwiązany teraz. Pytania ekstrakcyjne – powinny uzmysłowić klientowi, że rozwiązanie aktualnego problemu przyniesie mu korzyść.
Trudność z pytaniami ekstrakcyjnymi polega na tym, że nie są one z góry przemyślane, w przeciwieństwie do innych. Oczywiście z doświadczeniem utworzysz pulę takich pytań i nauczysz się ich używać w zależności od sytuacji. Ale początkowo wielu sprzedawców, którzy opanowali sprzedaż SPIN, ma trudności z zadawaniem takich pytań.
Istotą pytań ekstrakcyjnych jest ustalenie dla klienta przyczyny związku badawczego między problemem a jego rozwiązaniem. Jeszcze raz zaznaczę, że w sprzedaży SPIN nie można powiedzieć klientowi: „nasz produkt rozwiąże Twój problem”. Należy tak sformułować pytanie, aby w odpowiedzi klient sam powiedział, że otrzyma pomoc w rozwiązaniu problemu.
Pytania pomocnicze
Pytania naprowadzające – powinny Ci pomóc, na tym etapie klient powinien mówić za Ciebie o wszystkich korzyściach, jakie uzyska z Twojego produktu. Pytania przewodnie można porównać do pozytywnego sposobu sfinalizowania transakcji, tylko sprzedawca nie podsumowuje wszystkich korzyści, jakie otrzyma klient, ale odwrotnie.
W związku z tym mówi się o spinie cząstki całkowitej lub półcałkowitej.
Istnienie spinu w układzie identycznych oddziałujących cząstek jest przyczyną nowego zjawiska mechaniki kwantowej, które nie ma analogii w mechanice klasycznej, oddziaływania wymiennego.
Wektor spinowy jest jedyną wielkością charakteryzującą orientację cząstki w mechanice kwantowej. Z tego stanowiska wynika, że: przy zerowym spinie cząstka nie może mieć żadnej charakterystyki wektorowej i tensorowej; właściwości wektorowe cząstek można opisać tylko za pomocą wektorów osiowych; cząstki mogą mieć magnetyczne momenty dipolowe i mogą nie mieć elektrycznych momentów dipolowych; cząstki mogą mieć elektryczny moment kwadrupolowy i mogą nie mieć magnetycznego momentu kwadrupolowego; niezerowy moment kwadrupolowy jest możliwy tylko dla cząstek o spinie nie mniejszym niż jedność.
Moment spinowy elektronu lub innej cząstki elementarnej, jednoznacznie oddzielony od momentu orbitalnego, nigdy nie może być określony za pomocą eksperymentów, do których stosuje się klasyczną koncepcję trajektorii cząstki.
Liczba składowych funkcji falowej opisującej cząstkę elementarną w mechanice kwantowej rośnie wraz ze wzrostem spinu cząstki elementarnej. Cząstki elementarne ze spinem są opisane jednoskładnikową funkcją falową (skalarną) ze spinem 1 2 (\ Displaystyle (\ frac (1) (2))) są opisane dwuskładnikową funkcją falową (spinorem) ze spinem 1 (\ styl wyświetlania 1) są opisane przez czteroskładnikową funkcję falową (wektor) ze spinem 2 (\ Displaystyle 2) są opisane przez sześcioskładnikową funkcję falową (tensor).
Co to jest spin - z przykładami
Chociaż termin „spin” odnosi się tylko do kwantowych właściwości cząstek, właściwości niektórych cyklicznie działających układów makroskopowych można również opisać pewną liczbą, która wskazuje, na ile części należy podzielić cykl rotacji jakiegoś elementu układu, aby aby powrócił do stanu nie do odróżnienia od stanu początkowego.
Łatwo to sobie wyobrazić spin równy 0: o to chodzi - to wygląda tak samo pod każdym kątem nieważne jak to przekręcisz.
Przykład obrót równy 1, większość zwykłych obiektów bez symetrii może służyć: jeśli taki obiekt zostanie obrócony o 360 stopni, przedmiot powróci do swojego pierwotnego stanu. Na przykład - możesz położyć długopis na stole, a po obróceniu o 360° długopis znów będzie leżeć tak samo, jak przed obrotem.
Jako przykład obrót równy 2 możesz wziąć dowolny obiekt z jedną osią centralnej symetrii: jeśli zostanie obrócony o 180 stopni, będzie nie do odróżnienia od pierwotnej pozycji, a po jednym pełnym obrocie staje się nie do odróżnienia od pozycji początkowej 2 razy. Zwykły ołówek może posłużyć jako przykład z życia, tylko zaostrzony obustronnie lub wcale - najważniejsze, żeby był bez napisów i monofoniczny - a potem po obróceniu o 180° wróci do pozycji nie do odróżnienia od oryginału jeden. Hawking jako przykład podał zwykłą kartę do gry, taką jak król lub królowa.
Ale z połową liczby całkowitej z powrotem równy 1 / 2 trochę bardziej skomplikowane: okazuje się, że układ wraca do swojej pierwotnej pozycji po 2 pełnych obrotach, czyli po obrocie o 720 stopni. Przykłady:
- Jeśli weźmiesz wstęgę Möbiusa i wyobrazisz sobie, że mrówka czołga się po niej, to po wykonaniu jednego obrotu (przekroczenie 360 stopni) mrówka znajdzie się w tym samym punkcie, ale po drugiej stronie arkusza i w kolejności aby wrócić do punktu, w którym się zaczęło, będziesz musiał przejść przez wszystko 720 stopni.
- czterosuwowy silnik spalinowy. Gdy wał korbowy zostanie obrócony o 360 stopni, tłok powróci do swojego pierwotnego położenia (na przykład górnego martwego punktu), ale wałek rozrządu obraca się 2 razy wolniej i wykona pełny obrót, gdy wał korbowy obróci się o 720 stopni. Oznacza to, że gdy wał korbowy obróci się o 2 obroty, silnik spalinowy powróci do tego samego stanu. W takim przypadku trzecim pomiarem będzie położenie wałka rozrządu.
Takie przykłady mogą ilustrować dodawanie spinów:
- Dwa identyczne ołówki, zaostrzone tylko z jednej strony („spin” każdego z nich wynosi 1), połączone ze sobą bokami tak, że ostry koniec jednego styka się z tępym końcem drugiego (↓). Taki układ powróci do stanu nie do odróżnienia od stanu początkowego, gdy zostanie obrócony tylko o 180 stopni, to znaczy, że „spin” układu stał się równy dwa.
- Wielocylindrowy czterosuwowy silnik spalinowy („obrót” każdego z cylindrów wynosi 1/2). Jeżeli wszystkie cylindry działają w ten sam sposób, to stany, w których tłok znajduje się na początku suwu w którymkolwiek z cylindrów, będą nie do odróżnienia. Dlatego silnik dwucylindrowy powróci do stanu nie do odróżnienia od pierwotnego co 360 stopni (całkowity „obrót” – 1), czterocylindrowy – po 180 stopniach („obrót” – 2), ośmiocylindrowy silnik - po 90 stopniach ("obrót" - 4 ).
Właściwości wirowania
Każda cząstka może mieć dwa rodzaje momentu pędu: orbitalny moment pędu i spin.
W przeciwieństwie do orbitalnego momentu pędu, który jest generowany przez ruch cząstki w przestrzeni, spin nie jest związany z ruchem w przestrzeni. Spin jest wewnętrzną, czysto kwantową cechą, której nie można wyjaśnić w ramach mechaniki relatywistycznej. Jeżeli cząstkę (np. elektron) przedstawimy jako obracającą się kulę, a spin jako moment związany z tym obrotem, to okaże się, że prędkość poprzeczna powłoki cząstki musi być większa od prędkości światła, co jest nie do przyjęcia z punktu widzenia relatywizmu.
Będąc jednym z przejawów momentu pędu, spin w mechanice kwantowej jest opisywany przez wektorowy operator spinu s → ^ , (\ Displaystyle (\ kapelusz (\ vec (s))),) którego algebra składowa całkowicie pokrywa się z algebrą operatorów orbitalnego momentu pędu ℓ → ^ . (\ Displaystyle (\ kapelusz (\ vec (\ ell))).) Jednak w przeciwieństwie do orbitalnego momentu pędu, operator spinu nie jest wyrażany za pomocą klasycznych zmiennych, innymi słowy, jest to tylko wielkość kwantowa. Konsekwencją tego jest fakt, że spin (i jego rzuty na dowolną oś) może przyjmować nie tylko wartości całkowite, ale także wartości półcałkowite (w jednostkach stałej Diraca ħ ).
Spin doświadcza fluktuacji kwantowych. W wyniku fluktuacji kwantowych tylko jedna składowa spinowa może mieć np. ściśle określoną wartość. W tym samym czasie komponenty J x , J y (\ Displaystyle J_ (x), J_ (y)) oscylować wokół średniej. Maksymalna możliwa wartość składnika jot oo (\ Displaystyle J_ (z)) równa się jot (\ Displaystyle J). Równocześnie plac jot 2 (\ Displaystyle J ^ (2)) całego wektora spin jest równy jot (J + 1) (\ Displaystyle J (J + 1)). W ten sposób jot x 2 + jot y 2 = jot 2 - jot z 2 ⩾ jot (\ Displaystyle J_ (x) ^ (2) + J_ (y) ^ (2) = J ^ (2) -J_ (z) ^ (2 )\geqslant J). Na jot = 1 2 (\ Displaystyle J = (\ frac (1) (2)}) wartości skuteczne wszystkich składników z powodu fluktuacji są równe J x 2 ^ = J y 2 ^ = J z 2 ^ = 1 4 (\ Displaystyle (\ widehat (J_ (x) ^ (2))) = (\ widehat (J_ (y) ^ (2))) = (\widehat (J_(z)^(2)))=(\frac (1)(4))).
Wektor spinowy zmienia swój kierunek pod wpływem transformacji Lorentza. Oś tego obrotu jest prostopadła do pędu cząstki i względnej prędkości układów odniesienia.
Przykłady
Poniżej znajdują się spiny niektórych mikrocząstek.
| obracać | wspólna nazwa cząstek | przykłady |
|---|---|---|
| 0 | cząstki skalarne | mezony π , mezony K , bozon Higgsa , 4 atomy i jądra He , jądra parzysto-parzyste, parapozytonium |
| 1/2 | cząstki spinorowe | elektron, kwarki, mion, lepton taonowy, neutrino, proton, neutron, atomy i jądra 3 He |
| 1 | cząstki wektorowe | foton, gluon, bozony W i Z, mezony wektorowe, ortopositronium |
| 3/2 | cząstki wektorów spinowych | Ω-hiperon, Δ-rezonans |
| 2 | cząstki tensorowe | grawiton, mezony tensorowe |
Od lipca 2004 r. Rezonans barionowy Δ (2950) ze spinem 15/2 ma maksymalny spin wśród znanych barionów. Spin stabilnych jąder nie może przekraczać 9 2 ℏ (\ Displaystyle (\ Frac (9) (2)) \ hbar) .
Historia
Sam termin „spin” został wprowadzony do nauki przez S. Goudsmita i D. Uhlenbecka w 1925 roku.
Matematycznie teoria spinu okazała się bardzo przejrzysta, a później przez analogię do niej skonstruowano teorię izospinu.
Spin i moment magnetyczny
Pomimo tego, że spin nie jest związany z rzeczywistym ruchem obrotowym cząstki, to jednak generuje pewien moment magnetyczny, a więc prowadzi do dodatkowego (w porównaniu z klasyczną elektrodynamiką) oddziaływania z polem magnetycznym. Stosunek wielkości momentu magnetycznego do wielkości wirowania nazywany jest stosunkiem żyromagnetycznym i, w przeciwieństwie do orbitalnego momentu pędu, nie jest równy magnetonowi ( μ 0 (\ Displaystyle \ mu _ (0))):
μ → ^ = sol ⋅ μ 0 s → ^ . (\ Displaystyle (\ kapelusz (\ vec (\ mu ))) = g \ cdot \ mu _ (0) (\ kapelusz (\ vec (s))).)Mnożnik wpisany tutaj g zwany g-czynnik cząstek; znaczenie tego g-czynniki dla różnych cząstek elementarnych są aktywnie badane w fizyce cząstek elementarnych.
Obrót i statystyki
Ze względu na fakt, że wszystkie cząstki elementarne tego samego rodzaju są identyczne, funkcja falowa układu kilku identycznych cząstek musi być albo symetryczna (to znaczy nie ulega zmianie), albo antysymetryczna (pomnożona przez −1) względem zamiany dowolnych dwóch cząstek. W pierwszym przypadku mówi się, że cząstki podlegają statystyce Bosego-Einsteina i nazywane są bozonami. W drugim przypadku cząstki są opisane statystyką Fermiego-Diraca i nazywane są fermionami.
Okazuje się, że to wartość spinu cząstki mówi, jakie będą te właściwości symetrii. Sformułowane przez Wolfganga Pauliego w 1940 r. Twierdzenie o statystyce spinowej stwierdza, że cząstki o spinie całkowitym ( s= 0, 1, 2, …) to bozony, a cząstki o spinie półcałkowitym ( s\u003d 1/2, 3/2, ...) - fermiony.
Uogólnienie spinu
Wprowadzenie spinu było udanym zastosowaniem nowej idei fizycznej: postulatu, że istnieje przestrzeń stanów, które nie mają nic wspólnego z ruchem cząstki w zwykłym
(Język angielski) obracać – wrzeciono)- podstawowa cecha mikroskopijnej cząstki (na przykład jądra atomowego lub cząstki elementarnej), która jest pod pewnymi względami analogiczna do „właściwego momentu pędu cząstki”. Spin jest kwantową właściwością cząstek i nie ma odpowiednika w fizyce klasycznej. Podczas gdy klasyczny moment pędu powstaje w wyniku obracania się masywnego ciała o skończonych wymiarach, spin jest nieodłączny nawet dla cząstek, które są dziś uważane za cząstki punktowe i nie jest związany z jakimkolwiek obrotem mas wewnątrz takiej cząstki. (Spin cząstek niepunktowych, takich jak jądra atomowe czy hadrony, jest wektorową sumą spinów i orbitalnego momentu pędu jego składowych, tj. również w tym przypadku spin jest częściowo związany z ruchem obrotowym wewnątrz cząstki .)Spin może przyjmować tylko określone (kwantyzowane) wartości:
Bramki: 0,1,2,3…
połowa liczby całkowitej: 1/2, 3/2, …
Spin jest ważną cechą cząstek elementarnych.
Historia odkrycia
Spin elektronu został odkryty w 1925 roku przez Uhlenbecka i Gouldsmitha, którzy prowadzili eksperymenty nad rozszczepieniem wiązki elektronów w niejednorodnym polu magnetycznym. Naukowcy mieli nadzieję zobaczyć, jak wiązka elektronów dzieli się na kilka w odległości od skwantowanego pędu orbitalnego. Gdyby moment pędu elektronów był równy zeru, to wiązka nie podzieliłaby się; gdyby moment pędu wynosił , to wiązka podzieliłaby się na trzy itd. Rezultat przerósł wszelkie oczekiwania: wiązka podzieliła się na dwie części. Można to wyjaśnić jedynie przez przypisanie elektronowi wewnętrznego momentu. Ten wewnętrzny moment elektronu nazywa się spinem. Początkowo sądzono, że spin odpowiada pewnej rotacji wewnętrznej elektronu, ale wkrótce Paul Dirac wyprowadził relatywistyczny analog równania Schrödingera (tzw. równanie Diraca), które automatycznie wyjaśniało istnienie spinu z zupełnie innych zasady.
Pojęcie spinu umożliwiło skonstruowanie teorii układu okresowego, wyjaśnienie struktury widm atomowych, wyjaśnienie natury wiązań kowalencyjnych, czyli wyjaśnienie natury wiązań kowalencyjnych.
operator spinu
Matematycznie spin jest opisany spinorem - kolumną z funkcjami falowymi 2S + 1, gdzie S jest wartością spinu. Tak więc cząstki o spinie zerowym są opisywane przez jedną funkcję falową lub pole skalarne, cząstki o spinie 1/2 (na przykład elektrony) są opisywane przez dwie funkcje falowe lub pole spinorowe, cząstki o spinie 1 są opisywane przez trzy funkcje falowe lub pole wektorowe.
Operatory spinu to macierze wymiaru (2S +1) x (2S +1). W przypadku cząstek o spinie 1/2 operator spinu jest proporcjonalny do macierzy Pauliego
Ponieważ macierze Paulo nie dojeżdżają do pracy, tylko wartości własne jednej z nich można określić jednocześnie. Zwykle wybieraj? z. Dlatego rzut spinu na oś z dla elektronu może mieć następujące wartości.
Stan c jest często określany jako stan ze spinem skierowanym do góry, stan c jako stan ze spinem skierowanym w dół, chociaż nazwy te są dość dowolne i nie odpowiadają żadnym kierunkom w przestrzeni.
Wartości pozostałych składowych spinu są nieokreślone.
