Diferència entre revisions de la pàgina «Espín»

3.010 bytes afegits ,  fa 11 anys
cap resum d'edició
m (Robot modifica: id:Spin; canvis cosmètics)
[[imatge:Spin-physics-w.jpg|thumb|300px|La col·lisió d'un [[quark]] (l'esfera vermella) des d'un [[protó]] (l'esfera taronja) amb un [[gluó]] (l'esfera verda) des d'un altre protó amb espín oposat. L'espín està representat per les fletxes blaves al voltant del protó i del quark. Els signes de interrogació blaus al voltant del gluó representen la pregunta: Estan els gluons polaritzats? Les partícules expulsades de la col·lisió són una pluja de quarks i un [[fotó]] (l'esfera púrpura).]]
 
En [[física]], l''''espín''' o espí (de l'[[anglès]] '''''spin''''') és un [[moment angular]] intrínsec associat amb [[Partícula subatòmica|partícules]] microscòpiques. És un fenomen que pertany a la [[mecànica quàntica]], sense cap analogia en la [[mecànica clàssica]]. Si bé el moment angular és propi de la rotació d'un objecte extens, l'espín no està associat amb cap rotació interna de masses, sinó que és intrínsec a una partícula. Les [[partícula elemental|partícules elementals]] com l'[[electró]] poden tenir espín diferent de zero malgrat que es creu que és una [[partícula puntual]] que no té estructura interna. El concepte d'espín fou introduït el [[1925]] per [[Ralph Kroning]], i de forma independent per [[George Uhlenbeck]] i [[Samuel Goudsmit]].
 
El 1920, els químics analítics van arribar a la conclusió que per a descriure els electrons a l'[[àtom]], es requeria un [[nombre quàntic]] més dels que es podien identificar per analogia amb el model clàssic de l'àtom, anomenat l'espín de l'electró, relacionat amb el [[moment magnètic]] intrínsec del mateix.
 
Els dos físics, Goudsmit i Uhlenbeck, van descobrir que, si bé la teoria quàntica de l'època no podia explicar algunes propietats dels [[espectre atòmic|espectres atòmics]], afegint un nombre quàntic addicional, ''l'espín'', s'assolia donar una explicació més completa dels espectres atòmics. Aviat, el concepte d'espín es va ampliar a totes les partícules subatòmiques, inclosos els [[protó|protons]], els [[neutró|neutrons]] i les [[antipartícula|antipartíqule]]s.
 
L'espín proporciona una mesura del moment angular i de l'acció, intrínsec de tota partícula. Tot això en contrast amb la [[mecànica clàssica]], on el moment angular s'associa a la [[rotació]] d'un objecte extens. L'espín és un fenomen exclusivament [[mecànica quàntica|quàntic]].
 
Existeix una [[teorema spin-estadística|relació]] directa entre l'espín d'una partícula i la [[Partícules idèntiques|estadística]] que obeïx en un sistema col·lectiu de moltes d'elles. Aquesta relació, coneguda empíricament, és demostrable en la [[teoria quàntica de camps]] relativista.
 
== Propietats de l'espín ==
 
Com propietat mecanoquàntica, l'espín presenta una sèrie de qualitats que el distingeixen del moment angular clàssic:
 
* En primer lloc el valor d'espín està quantitzat, el que significa que no poden trobar-se partícules amb qualsevol valor de l'espín, sinó que l'espín d'una partícula sempre és un múltiple enter de <math>\hbar/2</math> (on <math>\hbar</math> és la [[constant de Planck]] dividida entre <math>2\pi</math>, també anomenada ''constant de Dirac'').
* En segon lloc, quan es realitza un mesurament de l'espín en diferents direccions, només existeixen dos possibles valors iguals i de signe contrari, que són les seves possibles projeccions sobre una direcció predeterminada. Per exemple, la projecció del moment angular d'espín d'un electró, si es mesura en una direcció particular donada per un camp magnètic extern, pot resultar únicament en els valors <math>\hbar/2</math> o bé <math>-\hbar/2</math>.
* En tercer lloc, la magnitud de l'espín, independent de la direcció, és única per a cada tipus de partícula elemental. Per als electrons, els [[protó|protons]] i els [[neutró|neutrons]], aquesta magnitud és, en unitats de <math>\hbar\cdot\sqrt{s(s+1)}</math> , sent <math>s = 1/2 \,</math>. Això contrasta amb el cas clàssic on el moment angular d'un cos al voltant del seu eix pot assumir diferents valors segons la rotació sigui més ràpida o menys.
 
== Referències ==
* [[Bosó]]
* [[Fermió]]
 
{{esborrany de física}}
 
[[Categoria:Mecànica quàntica]]
210

modificacions