Serve un’altra rotazione per riportarla nel verso iniziale. Dopo una rotazione di 360° la freccia si trova nel verso opposto. Ecco una rappresentazione didattica di uno spinore su un nastro di Möbius.
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Anche questa proprietà dell’elettrone fu rappresentata con un vettore che prese il nome di momento magnetico dell’elettrone. L’elettrone (come qualsiasi altro sistema materiale) ruotando su se stesso produceva nello spazio circostante un effetto che fu rappresentato con un vettore (si tratta quindi di una grandezza vettoriale) la cui orientazione coincideva con l’asse di rotazione della particella. Si è visto che i primi tre numeri quantici servono a indicare e a distinguere i diversi orbitali atomici; il numero quantico di spin è il quarto numero quantico. In questa lezione vedremo che cos’è il numero quantico di spin; studieremo quali valori può assumere questa grandezza e quali scienziati ne ipotizzarono l’esistenza. Il suo comportamento è descritto dagli spinori e apre la strada alla comprensione delle interazioni fondamentali e delle proprietà statistiche delle particelle.
Lo Spin Nella Teoria Delle Particelle
Per questo lo spin non può essere interpretato come una rotazione classica, ma è una proprietà quantistica intrinseca delle particelle senza alcuna analogia con il mondo macroscopico che osserviamo. Se un elettrone ha un momento magnetico intrinseco (spin), allora anche un atomo neutro, con un certo numero di elettroni nei suoi orbitali, può essere sensibile a un campo magnetico esterno. Lo spin di una particella fu ipotizzato per la prima volta da Wolfgang Pauli come un concetto puramente matematico nell’ambito della fisica quantistica, agli albori del XX secolo e non fu pensato come un qualcosa di reale, cioè qualcosa che si potesse realmente misurare.
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- Se un elettrone ha un momento magnetico intrinseco (spin), allora anche un atomo neutro, con un certo numero di elettroni nei suoi orbitali, può essere sensibile a un campo magnetico esterno.
- L’elettrone è trattato come un’entità puntiforme, priva di dimensioni spaziali definite.
- Inoltre, una carica elettrica distribuita su una sfera in rotazione emetterebbe continuamente radiazione elettromagnetica, cosa che non avviene.
- Si è visto che i primi tre numeri quantici servono a indicare e a distinguere i diversi orbitali atomici; il numero quantico di spin è il quarto numero quantico.
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Goudsmit, formularono l’ipotesi che l’elettrone avesse la possibilità di ruotare attorno al proprio asse proprio come fa la Terra. Nel tennis, rotazione impressa alla spalla (v. anche backspin e topspin). In conclusione, lo spin è un esempio emblematico di proprietà quantistiche che non hanno un corrispettivo classico. Questa equazione fornisce anche una spiegazione teorica del momento magnetico anomalo dell’elettrone, osservato sperimentalmente.
Contribuisce, insieme ad altri numeri quantici (energia, momento angolare orbitale, ecc.), a determinare lo stato quantico completo di un sistema fisico. Le particelle elementari una spiegazione semplice E’ curioso ricordare che, inizialmente, Pauli non era convinto che quello che i giovani fisici chiamavano spin era la stessa quantità che lui aveva postulato. I bosoni hanno una funzione d’onda simmetrica, di conseguenza, a seguito di una trasformazione completa (p.es. una rotazione di 360°) tornano nello stato iniziale.
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- Inoltre, poiché l’elettrone possiede anche una carica elettrica, il suo movimento a trottola gli conferiva un’altra proprietà, quella cioè di una minuscola calamita con polo nord e polo sud.
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- È una proprietà quantomeccanica delle particelle elementari, come elettroni e protoni, ed è spesso descritta come una forma intrinseca del momento angolare.
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Gli spinori sono oggetti a due componenti che si trasformano in modo non convenzionale sotto rotazioni. Questi valori sono multipli interi o seminteri di $\hbar/2$, dove $\hbar$ è la costante di Planck ridotta. Di conseguenza, non possiede un vero “asse di rotazione”. Tuttavia, non rappresenta la rotazione meccanica di un corpo attorno a un asse. L’unica possibile spiegazione per tale comportamento era che i momenti magnetici (gli spin) potevano avere solo due possibili orientazioni nello spazio. Matematicamente significa che la loro funzione d’onda , https://www.giveawayoftheday.com/forums/profile/1765724 l’equazione che descrive lo stato corrente della particella, è anti-simmetrico per trasformazioni, per esempio per rotazioni.