Spin 1 1 vs spin 1/2 1/2

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Spin 1 1 vs spin 1/2 1/2


Un cristal contient

N

atomes possédant un spin

1

et moment magnétique

μ

. Placé dans un champ magnétique uniforme

B

les atomes peuvent s’orienter dans trois directions: parallèle, perpendiculaire et antiparallèle au champ. Si le cristal est en équilibre thermique à température

T

trouver une expression pour son moment magnétique moyen

M

, en supposant que seules les interactions des dipôles avec le champ

B

doivent être pris en considération.

J’ai 2 questions sur ce problème:

Que signifie qu’un atome possède un spin

1

au lieu de

± 1 2

? Je pensais que les particules ne pouvaient avoir qu’une seule de ces 2 valeurs pour la valeur de spin.

Comment une orientation perpendiculaire affecte-t-elle les probabilités des 2 autres orientations? Dans le livre que je lis, elle donne un exemple avec seulement une possibilité parallèle et antiparallèle de rotation. Cependant, je sais qu’intuitivement, cela ne peut pas être les 2 seules options. Lorsque le dipôle bascule de parallèle à antiparallèle, il doit basculer dans un état perpendiculaire (en supposant seulement

X , y

les directions s’appliquent ici).

Mars

Les fermions qui sont aussi des particules fondamentales ont un spin 1/2. Un atome est un objet composite, composé d’électrons, de protons et de neutrons, chacun ayant ses propres spins qui s’ajoutent. En outre, il existe d’autres moments angulaires comme le moment angulaire orbital des électrons, et ils s’ajoutent pour créer le moment angulaire total de l’atome. Parfois, cet élan angulaire total est simplement appelé spin, car l’algèbre est la même.

Aron

La principale conséquence du spin 1 est qu’il rend les particules bosoniques (c’est-à-dire exclues du principe d’exclusion de Pauli) et l’autre est que le champ magnétique peut s’orienter dans trois directions: parallèle, perpendiculaire et antiparallèle au champ.

Réponses


 Ari

Un atome est constitué de fermions (proton, neutron et électron). Mais chaque fois que l’atome, un atome n’a même pas de constituants, il se comporte comme un boson. C’est très simple à comprendre. Tous les fermions ont un spin 1/2. Ainsi, même aucun des fermions n’aura un spin entier et se comportera donc comme des bosons. Ainsi, l’atome avec spin 1 est possible.

Maintenant, étant donné toute valeur de spin S, elle aura (2S + 1) des valeurs propres s à partir de -S à + S par pas de un. N’oubliez pas que ces valeurs propres sont discrètes. Et ils vous donnent les orientations. Pour votre cas, l’atome a un spin 1. Il aura donc 3 états propres de spin. Vous les avez nommés parallèles, antiparallèles et perpendiculaires. Mais rappelez-vous que le spin n’est jamais complètement parallèle ni complètement anti-parallèle au champ magnétique. Il y aura toujours une certaine incertitude.

Tu as dit:

Je sais qu’intuitivement, cela ne peut pas être les 2 seules options.

Mais c’est faux. Parce que si l’atome est spin-1/2, alors il n’y aura que deux options à savoir le parallèle et l’anti-parallèle. Il n’y aura aucune étape entre les deux.

 

1, 1/2, spin, vs

 

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