⇢ 
Анастасия Камакина
ЕЗ
Елена Замотаева
Спин это квантованный момент вращения.
В квантовой механике момент вращения квантуется (как импульс, заряд, энергия и др. характеристики) . То есть момент вращения не может передаваться от одного тела к другому в любом количестве. Он передается от тела к телу только кратно величине кванта момента вращения.
Если говорят, что частица имеет спин (+1), значит она имеет момент вращения равный одному кванту вращения по часовой стрелке. Если говорят, что частица имеет спин (-1), значит она имеет момент вращения равный одному кванту вращения против часовой стрелки.
Все элементарные частицы делятся на бозоны и фермионы.
Бозоны имеют целое значение квантов вращения. Поэтому вращение бозона можно остановить. Например, если у фотона (а фотон это бозон) спин равен (+1), то, отдав один квант вращения по часовой стрелке, спин фотона станет нулевым: (+1) - (+1) = 0. Фотон с нулевым спином не вращается.
Фермионы имеют полуцелое значение спина. Поэтому вращение фермионов невозможно остановить в принципе, так как полуцелый спин не передается. Например, если электрон (а электрон это фермион) имеет спин (-1/2) и ему передается один квант вращения по часовой стрелке (+1), например, электрон поглощает фотон с таким спином (+1), то электрон просто поменяет свое вращение на противоположное: (-1/2) + (+1) = (+1/2) и по прежнему будет вращаться.
ЕЮ
Екатерина Юсуфова
Что такое спин в физике?
Вопрос: Что такое спин в физике?
Ответ: Понятие спина целиком и полностью относится к квантовой механике. Основы квантовой механики были заложены в начале XX века.
Рассмотрим сложную частицу (скажем, атомное ядро) , покоящуюся как целое и находящуюся в определенном внутреннем состоянии. Помимо определенной внутренней энергии она обладает также и определенным по своей величине моментом ( -- у нас целое или полуцелое число, так как в случае квантовой механики энергия и момент импульса изменяются скачками -- квантами) , связанным с движением частиц внутри нее (в классической механике момент характеризует вращение тела) ; этот момент может еще иметь различных ориентаций пространстве (проекция момента на ось z должна меняться квантовым образом от до -- отсюда и возможных комбинаций ориентации частицы с моментом в пространстве) . Другими словами, при рассмотрении движения сложной частицы как целого мы должны, наряду с координатами, приписывать ей еще и одну дискретную -- проекцию ее внутреннего момента на некоторое избранное направление в пространстве.
Но при указанном выше понимании смысла момента становится несущественным вопрос о его происхождении, мы приходим естественным образом к представлению о "собственном" моменте, который должен быть приписан частицы вне зависимости от того является ли она "сложной" или "элементарной" (неделимой) .
Таким образом, в квантовой механике элементарной частице следует приписать некоторый "собственный" момент, не связанный с ее движением в пространстве. Это свойство элементарных частиц является специфически квантовым (исчезающим при переходе к классической механике) и поэтому принципиально не допускает классической интерпретации. В частности было бы совершенно бессмысленным представлять себе "собственный" момент элементарной частицы как результат ее вращения "вокруг своей оси" (размер электрона равен 0 -- совершенно непонятно как его вращать) .
Собственный момент частицы называют ее СПИНОМ, в отличии от момента, связанного с движением частицы в пространстве, о котором говорят как об орбитальном моменте.
Физическая идея о наличии у электрона собственного внутреннего момента была высказана Уленбеком и Гаудсмитом (G. Uhlenbeck, S. Gaudsmit, 1925). В квантовую механику спин был введен Паули (W. Pauli, 1927).
На естественный для физика вопрос: А можно ли жить без спина? --ответа нет, так как отсутствие спина требует кардинальной переделки всей квантовой механики, которая подтверждается множеством экспериментов. На сегодня существование спина у элементарных частиц сомнению не подвергается.
Рекомендуемая литература: Феймановские Лекции по Физике, 8-9 том, квантовая механика
Спин (от англ. spin — вертеть [-ся] , вращение) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома; в этом случае спин определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике) спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы.
Спин измеряется в единицах ħ (приведённой постоянной Планка, или постоянной Дирака) и равен где J — характерное для каждого сорта частиц целое (в том числе нулевое) или полуцелое положительное число — так называемое спиновое квантовое число, которое обычно называют просто спином (одно из квантовых чисел) .
В связи с этим говорят о целом или полуцелом спине частицы.
Существование спина в системе тождественных взаимодействующих частиц является причиной нового квантовомеханического явления, не имеющего аналогии в классической механике: обменного взаимодействия.
ДВОЕЧНИК
Похожие вопросы