Столкновение двух электронов происходит ли обмен импульсами?

[Munin]

AAK в сообщении #551496 писал(а):

Допустим, что электрон имеет не круговую орбиту вокруг атома, а только полуорбитальную. То есть, электрон вылетает от ядра атома, делает полуорбитальную траекторию и возвращается к ядру атома. Какой тогда будет магнитный момент атома?

В квантовой механике никаких вообще орбит нет. Есть орбитальное движение. Этим называется любое движение, когда одна точка (или часть системы) меняет своё пространственное положение относительно другой точки. Например, электрон относительно ядра, и относительно других электронов. Это движение происходит по законам квантовой механики, описывается (в простейших случаях, но в сложности не буду углубляться) волновой функцией. И для любого такого движения (для любой волновой функции) механический угловой момент принимает квантованные значения, кратные $\hbar.$ Это тоже надо понимать, что значит. Среднее значение может быть и дробным в значениях $\hbar,$ но спектр всё равно дискретен, и собственные значения - целые. Для получения орбитального магнитного момента надо орбитальный угловой момент умножить на константу "магнетон Бора" $\mu_B=e/2m_e$ (для электрона, для других частиц - другую константу).

Fafner в сообщении #551506 писал(а):

На лекциях по класической теоретической электродинамике недавно, учили круговые токи (ток, который образуется перемещением электрона по орбите вокруг ядра атома), прецесионный ток - ток, который образуется прецесией орбиты электрона, и записали что, электрон - можна представить как "микрогироскоп" или как "микроволчок". Вопрос: образует ли "кручение" электрона в таком представлении, дополнительный ток (посколько ток - это упорядоченное движение электрона, а кручение вокруг своей оси - такое и есть)?

Это классическое представление, и оно ошибочно, просто по числам не сходится. В частности, из-за этого и необходимо вводить квантовое представление.
"Кручение" электрона образует "дополнительный ток", но проблема в том, что он как раз не ведёт себя как дополнительный ток при кручении. Образуемое им магнитное поле - в два раза больше. То есть, если электрон движется, то коэффициент между угловым и магнитным моментом $\mu_B$ (введённый выше), а вот для спина коэффициент получается $2\mu_B.$
За исключением этого числового расхождения, и других квантовых эффектов, таким представлением о "кручении" электрона можно пользоваться.

В частности, именно такие "собственные токи" электронов ответственны за большую часть магнетизма разных веществ, особенно магнетиков. В этом смысле можно сказать, что идея "токов Ампера" - классическое приближение, и в окончательном смысле неверна. Например, это было обнаружено в знаменитом эксперименте Эйнштейна-де Гааза, где как раз измерялось отношение между магнитным и механическим моментом для металлов.

Fafner в сообщении #551506 писал(а):

Или вобще, это вобще все такой бред, который лучше оставлять при себе до того времени, когда будет изучена в полном обьеме школьная физика и такие глупости уже не смогут приходить в голову?...

Школьная физика тут не сильно помогает, поскольку в ней квантовых эффектов не описывается на уровне смысла и расчётов. Из-за недостатка времени и уровня школьной математики. Но вы можете углубиться самостоятельно. Рекомендую "Фейнмановские лекции по физике" тома 8-9, и потом, если осилите, Ландау-Лифшица "Квантовая механика (нерелятивистская теория)", это третий том "Теоретической физики".

[Fafner]

Еще раз спасибо большое за обьяснение, "туман хоть и туманный, но не настолько туманный как был" :) Получается, что граница применения класической(полукласической) и квантовой физики как раз и наступает при попытке расматривать этот самый ток "кручения" по аналогии.

Munin в сообщении #551558 писал(а):

Fafner в сообщении #551506 писал(а):

Или вобще, это вобще все такой бред, который лучше оставлять при себе до того времени, когда будет изучена в полном обьеме школьная физика и такие глупости уже не смогут приходить в голову?...

Школьная физика тут не сильно помогает, поскольку в ней квантовых эффектов не описывается на уровне смысла и расчётов. Из-за недостатка времени и уровня школьной математики. Но вы можете углубиться самостоятельно. Рекомендую "Фейнмановские лекции по физике" тома 8-9, и потом, если осилите, Ландау-Лифшица "Квантовая механика (нерелятивистская теория)", это третий том "Теоретической физики".

Школьная физики - скорее, тут я имею ввиду все разделы физики, которые известны професионалам(не узким специалистам в каком-либо разделе, который они знают очень глубоко в отличии от остальных людей, но в отличии от професионалов - плохо ориентируются в фундаментальных основах других разделов), и вызывают в основному вопросы только у тех, кто еще только учится или уже отучился, но стал узким специалистом в некоторой области.

За рекомендацию очень благодарен, почитаю Фейнмана. Ландау-Лифшица 3 том посмотрел уже - трудновато пока, наверно надо более серьезна подготовка по курсу общей физики и математики в целом.
Курс "Теоретической физики" Ландау-Лифшица - используется сегодня преподавателями и студентами как основной учебник, когда студенты впервые видят материал? Или счас уже, в основному идет как вспомогательный материал по некоторым вопросам, или вобще как дополнительная литература, без которой можна и обойтися при изучении теор физики в России и странах бывшего СССР?

[AAK]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #551558 писал(а):

AAK в сообщении #551496 писал(а):

Допустим, что электрон имеет не круговую орбиту вокруг атома, а только полуорбитальную. То есть, электрон вылетает от ядра атома, делает полуорбитальную траекторию и возвращается к ядру атома. Какой тогда будет магнитный момент атома?

В квантовой механике никаких вообще орбит нет. Есть орбитальное движение. Этим называется любое движение, когда одна точка (или часть системы) меняет своё пространственное положение относительно другой точки. Например, электрон относительно ядра, и относительно других электронов. Это движение происходит по законам квантовой механики, описывается (в простейших случаях, но в сложности не буду углубляться) волновой функцией. И для любого такого движения (для любой волновой функции) механический угловой момент принимает квантованные значения, кратные $\hbar.$ Это тоже надо понимать, что значит. Среднее значение может быть и дробным в значениях $\hbar,$ но спектр всё равно дискретен, и собственные значения - целые. Для получения орбитального магнитного момента надо орбитальный угловой момент умножить на константу "магнетон Бора" $\mu_B=e/2m_e$ (для электрона, для других частиц - другую константу).

Меня такой ответ не устраивает.
Магнитный момент атома зависит магнитных моментов эквивалентных токов электронов. А магнитные моменты эквивалентных токов электронов зависят от частоты вращения электронов и площади эквивалентного тока электрона. И вот здесь могут быть большие нюансы КАК формируется площадь эквивалентных токов электронов. (Надеюсь я не выхожу за пределы реальной физики?)
Это вопрос довольно большой. Что бы не захватывать чужую тему, я открою отдельную тему для рассмотрения механизмов формирования магнитных моментов эквивалентными токами электронов и формирования дискретных энергий электронами.http://dxdy.ru/post551630.html#p551630

[Munin]

Fafner в сообщении #551589 писал(а):

Получается, что граница применения класической(полукласической) и квантовой физики как раз и наступает при попытке расматривать этот самый ток "кручения" по аналогии.

Да. С одним уточнением: никакой "полуклассической" физики не существует. Была стадия, когда квантовая теория была недостроена, и построена "примерно наполовину". Какие-то расчёты удавалось сделать, какие-то нет, и не было самосогласованной цельной картины явлений. Эту историческую стадию называют сейчас, постфактум, полуклассической теорией, и реально не используют.

Ещё есть "полуклассическое" рассмотрение электромагнитных систем, когда движение частиц рассматривается с применением квантовой механики, а электромагнитное поле "как будто" классическое (на основании того, что квантовые поправки малы).

Fafner в сообщении #551589 писал(а):

Школьная физики - скорее, тут я имею ввиду все разделы физики, которые известны професионалам(не узким специалистам в каком-либо разделе, который они знают очень глубоко в отличии от остальных людей, но в отличии от професионалов - плохо ориентируются в фундаментальных основах других разделов), и вызывают в основному вопросы только у тех, кто еще только учится или уже отучился, но стал узким специалистом в некоторой области.

Замысловато сформулировано. Но есть некоторый минимум, известный всем профессионалам в физике. Без этого они просто не могут считаться профессионалами. И квантовая механика, на полноценном уровне (хотя бы с пониманием смысла уравнения Шрёдингера), в него входит.

Кроме того, есть курс "общей физики", который читают не только физикам. Да, в нём полноценно квантовые законы не рассматриваются.

Fafner в сообщении #551589 писал(а):

Ландау-Лифшица 3 том посмотрел уже - трудновато пока, наверно надо более серьезна подготовка по курсу общей физики и математики в целом.

Из физики нужна теоретическая механика - например Ландау-Лифшиц том 1 "Механика". В "общую физику" тоже не входит. Из математики для начала достаточно линейной алгебры. Остальное объясняется или можно добрать по ходу.

Fafner в сообщении #551589 писал(а):

Курс "Теоретической физики" Ландау-Лифшица - используется сегодня преподавателями и студентами как основной учебник, когда студенты впервые видят материал? Или счас уже, в основному идет как вспомогательный материал по некоторым вопросам, или вобще как дополнительная литература, без которой можна и обойтися при изучении теор физики в России и странах бывшего СССР?

Где как. В некоторых местах - как основной учебник, по крайней мере некоторые тома. Но не "когда студенты видят впервые материал". Теоретическая физика изучается после общей, и на её базе, когда студенты уже знакомы с самими физическими явлениями, и их феноменологическими закономерностями. По крайней мере, Ландау-Лифшиц на это рассчитан.

По разным частям курса теорфизики есть учебники, конкурирующие с Ландау-Лифшицем, и даже превосходящие его. Но по широте охвата ему нет аналогов, и ему могут отдавать предпочтение за внутреннее единство. Впрочем, это больше относится к томам, написанным Ландау, чем к тем, которые обошлись без его участия. Ну и наконец, Ландафшиц просто задаёт некую планку. И в некоторых смыслах его можно использовать как справочник.

[Fafner]

Munin, спасибо большое за исчерпывающее обьяснение и ответ.