Top.Mail.Ru
Ответы
Аватар пользователя
7лет
Изменено

Что такое спин простым языком?

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Новичок
7лет

.

Спин, это собственный момент вращения.

Обычно этим словом называют собственные моменты вращения элементарных частиц, а не макротел. Например, момент вращения Земли вокруг своей оси спином не называют. А когда говорят о спине атомов или молекул, то имеют в виду суммарный спин тех элементарных частиц, из которых состоит этот атом или молекула.

Момент вращения в квантовой механике квантуется, как и многие другие физические величины. То есть момент вращения передается от одного тела к другому не в любых количествах, а только кратно целому числу квантов вращения. И сам момент вращения нормируют на величину кванта вращения. То есть когда говорят, что спин частицы равен (+1), значит, частица имеет один квант вращения по часовой стрелке относительно выбранной оси. Когда говорят, что спин частицы равен (-1), значит, частица имеет один квант вращения против часовой стрелки относительно выбранной оси.

При передачи квантов вращения от одного тела к другому, разумеется и естественно, что выполняется закон сохранения момента вращения в изотропном пространстве.
Например, электрон имеет спин (+1/2) и излучает фотон со спином (+1). В результате у электрона остается спин (+1/2) - (+1) = (-1/2). То есть электрон, отдав один квант вращения по часовой стрелке не останавливает своё вращение, а начинает вращаться в другую сторону.

Такие частицы, вращение которых невозможно остановить по причине их полуцелого спина называются фермионами. Это, например, нейтрон, протон, электрон и др.
Если у частицы целый спин, то такие частицы называются бозономи. Например, фотон, это бозон. В классической физике спинам фотона соответствует разное вращение поляризации электромагнитной волны. Соответственно, если поляризация электромагнитной волны не вращается, то эта волна соответствует фотону с нулевым спином.

Так как элементарные частицы, это не твердые шарики, то вращение элементарной частицы идет не как твердого тела и не как воронки воды. Это вращение идет без потока массы. Грубая аналогия, это когда летит эскадрилья вертолетов в одном направлении по прямой или все вертолеты зависли неподвижно в воздухе. Хотя эскадрилья, как целое не летит по круговой траектории, но она имеет собственный момент вращения.
Или это можно еще представить так. В стакане воды все молекулы воды вращаются по часовой стрелке вокруг вертикальной оси. В этом случае в стакане нет водоворота воды и сам стакан не движется по кругу, но, тем не менее, вода в стакане может иметь достаточно большой момент вращения.
Если теперь мысленно уменьшать размеры и массы молекул воды и одновременно увеличивать их количество, так, чтобы плотность воды оставалась постоянной, то в пределе получается примерно то, что имеет место в элементарных частицах. С той лишь разницей, что у элементарных частиц нет резких границ, как вода у стенки стакана. То есть у элементарных частиц плотность момента вращения распределена по объему и плавно уменьшается при удалении от центра масс.

.

Аватар пользователя
Просветленный
7лет

Гораздо быстрее скорости света.

Аватар пользователя
Просветленный
7лет

Ну, если совсем просто, то спин это направление частицы.

Аватар пользователя
Мудрец
7лет

Типа представим, что частица вращается, и у нее типа появляется момент импульса.
Это и есть спин.

Но на самом деле все не так.

Аватар пользователя
Профи
7лет

К спину отнесли энергию, которую выявили, но непонятно к чему относить. И до сих пор не знают, вроде энергия есть, и относят её к кинетической, (т. е. энергии вращения), но при этом знают, что такого быть не может. А всё потому, что в учебниках тепловая энергия, (а значит и просто энергия) представлена исключительно как кинетическая.
https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=nAWKJqLYq8w
Объяснение эффекта Джоуля Томсона
https://youtu.be/NoHAypFgBXI
Трактуем заново давно известный опыт Штерна
https://youtu.be/SZhoTE-COoM
Давление газа и его связь с основным уравнением МКТ
Эти пятиминутные видео откроют Вам глаза.
В учебниках этого нет!