Спин

(англ. Spin, букв.-вращение), собств. Момент кол-ва движения элементарной частицы (электрона, протона и т. П.). Имеет квантовую природу и не связан с к.-л. Перемещениями частицы, в т. Ч. Не зависит от наличия или отсутствия у нее орбитального (углового) момента кол-ва движения. Пространств. Квантование С. Определяет квантовое число s. Проекция спина Sчастицы на выбранное направление может принимать значения, измеряемые в единицах постоянной Планка Ри равные Ч sР, ЧsР + Р,..., sР. Квантовое число sназ. Спиновым квантовым числом или просто С. Оно равно для электрона, протона, нейтрона, нейтрино 1/2, для фотона 1, для p- и К- мезонов 0. С. Наз. Также собств. Момент кол-ва движения атомного ядра, атома, мол. Системы. В этом случае С.

Системы определяется как векторная сумма С. Отдельных частиц. Ss = S. Так, С. Ядра равен целому или полуцелому числу (обозначается обычно I) в зависимости от того, включает ли ядро четное или нечетное число протонов и нейтронов. Напр., для 1 Н I = 1/2, для 10 В I = 3, для 11 В I = 3/2, для 17 О I = 5/2, для 16 О I = 0. Для атома Не в основном состоянии полный электронный С. S = 0, в первом возбужденном состоянии S= 1. В совр. Теоретич. Физике, гл. Обр. В теории элементарных частиц, С.-часто называют полный момент кол-ва движения частицы, равный сумме орбитального и собств. Моментов. Концепция С. Введена в 1925 Дж. Уленбеком и С. Гаудс-митом, к-рые для интерпретации эксперим. Данных о расщеплении пучка атомов серебра в магн. Поле предположили, что электрон можно рассматривать Как вращающийся вокруг своей оси волчок с проекцией на направление поля, равной В том же году В.

Паули ввел понятие С. В математич. Аппарат нерелятивистской квантовой механики и сформулировал принцип запрета, утверждающий, что две тождеств. Частицы с полуцелым спином не могут одновременно находиться в системе в одном и том же квантовом состоянии (см. Паули принцип). Согласно подходу В. Паули, существуют операторы s2 и sz, к-рые обладают собств. Значениями Р 2s(s +>1) и Рsz соотв. И действуют нат. Наз. Спиновые части волновой ф-ции a и b (спин-функции) так же, как операторы орбитального момента кол-ва движения 2 и z действуют на пространств. Часть волновой ф-ции Y(r), где r-радиус-вектор частицы. Операторы .