Этот таинственный спин электрона...

[tangens]

Munin в сообщении #872950 писал(а):

Связаны, и вам сказали как: заряд + спин → магнитный момент.

А как же нейтрон?

[Ms-dos4]

Это составная частица, внутри неё есть заряженные. А данная "формула" напрямую применима лишь к элементарным.

[Ismatulla]

tangens в сообщении #872787 писал(а):

Тогда в чём источник магнитного поля электрона?

А в чем источник заряда электрона?

[tangens]

Ismatulla в сообщении #873033 писал(а):

А в чем источник заряда электрона?

Этого никто не знает.

-- 08.06.2014, 09:43 --

Ms-dos4 в сообщении #872779 писал(а):

Представлять его как вращение бессмысленно, т.к. при переходе к классике ($\[\hbar \to 0\]$) спин исчезает

Что значит спин исчезает? А как же быть с постоянными магнитами?

Собственно первоначальное желание было назвать тему "Трудности при изучении магнетизма", но потом почему-то передумал.

[Munin]

Ismatulla в сообщении #873033 писал(а):

А в чем источник заряда электрона?

Заряду не нужен источник. Заряд - это просто взаимосвязь двух полей, электронного и электромагнитного. Если бы поля были не взаимосвязанными, Вселенная была бы очень скучной: она состояла бы из летящих сквозь друг друга потоков частиц, каждая из которых двигалась бы по 1 закону Ньютона.

tangens в сообщении #873040 писал(а):

Собственно первоначальное желание было назвать тему "Трудности при изучении магнетизма", но потом почему-то передумал.

А в чём трудности?

[tangens]

Munin в сообщении #873056 писал(а):

А в чём трудности?

В основном в том, что полностью (и то вряд ли) магнетизм можно описать только в рамках квантовой теории.
К тому же как понять утверждение Ms-dos4

Цитата:

Представлять его как вращение бессмысленно, т.к. при переходе к классике ($\[\hbar \to 0\]$) спин исчезает.

, а магнитное поле постоянного магнита существует в классике.

[Munin]

tangens в сообщении #873060 писал(а):

В основном в том, что полностью (и то вряд ли) магнетизм можно описать только в рамках квантовой теории.

Ну, это не трудность, а просто факт. И безо всяких "и то вряд ли".

В физике твёрдого тела магнетизм давно и успешно полностью описан.

tangens в сообщении #873060 писал(а):

а магнитное поле постоянного магнита существует в классике.

Потому что классика - это не $\hbar\to 0.$ Не путайте классическую физику (как сферу явлений) и классическую теорию. Классическая теория пренебрегает тем, что происходит при $\hbar\to 0,$ а классические явления существуют в мире (в нашем реальном мире), в котором $\hbar\ne 0,$ в котором $\hbar$ - это вполне известная константа, просто очень малая. Некоторые явления, связанные с $\hbar,$ на классическом уровне незаметны, поскольку тоже являются малого масштаба, вместе с $\hbar.$ А некоторые другие - компенсируют малость $\hbar$ какой-то большой величиной. Например, есть хорошо известное вам число Авогадро $N_\mathrm{A}.$ Оно говорит примерно порядок, сколько в "классическом", лабораторном объёме вещества находится отдельных атомов и молекул. Например, в одном грамме. (Собственно, в одном грамме - $N_\mathrm{A}$ протонов и нейтронов в ядрах атомов.)

Заметьте, что порядки этих констант примерно взаимно обратные: магнитный момент электрона $9\cdot 10^{-24}\text{ Дж}/\text{Тл},$ постоянная Авогадро $6\cdot 10^{-23}\text{ моль}^{-1}.$ Поэтому, магнитные моменты всех электронов в кристалле, вместе взятые, образуют макроскопически заметную величину.

Аналогично, подумайте, энергия одного фотона $E=\hbar\omega,$ но энергия света - вполне заметная вещь, оттого, что в луче света собрано макроскопически много фотонов.

[tangens]

warlock66613 в сообщении #872795 писал(а):

любой, кто знает, как "выглядит" электрон "вблизи"

А как выглядит электрон? Так уж устроен человек, что для понимания ему нужен наглядный образ. Недаром говорят, что лучше один раз увидеть...

[Munin]

Ну, например, в Википедии есть такая картинка:

[Helium]

warlock66613 в сообщении #872771 писал(а):

А спин (собственный момент импульса) - это просто неотъемлимое свойство электрона, его характеристика, отличающая его от других частиц (среди которых есть и бесспиновые).

Если спин это "просто неотъемлимое свойство электрона" то энергия связанная со спином электрона должна иметь постоянное значение, независимо в каком атоме находится электрон. Но так ли это?

мат-ламер в сообщении #872893 писал(а):

У меня вопрос по ходу возник. Известно, что рассчётный магнитный момент электрона совпадает с моментом, полученным опытным путём. Свидетельствует ли это о том, что электрон действительно элементарная частица и внутри него нет никаких кварков?

В некоторых публикациях утверждается, что результат полученный опытным путем превысил расчетное значение в два раза.

[Munin]

Helium в сообщении #873646 писал(а):

Если спин это "просто неотъемлимое свойство электрона" то энергия связанная со спином электрона должна иметь постоянное значение, независимо в каком атоме находится электрон. Но так ли это?

Нет. И нет, не должна.

Helium в сообщении #873646 писал(а):

В некоторых публикациях утверждается, что результат полученный опытным путем превысил расчетное значение в два раза.

Если читать, что именно написано, то написано другое.

Есть два расчётных значения: одно классическое, другое квантовое. Квантовое больше в два раза. Оно совпало с экспериментом. Именно то, что эксперимент не совпадает с классическим значением, указывает, что спин нельзя связать ни с каким вращением. И заодно, совпадение эксперимента с квантовым расчётным значением указывает, что электрон фундаментален, а не составной.

Если точнее, то есть три расчётных значения. Третье - это КТП-поправки к квантовому. Они отличаются, начиная с третьего знака после запятой. И да, эксперимент совпадает именно с третьим расчётным значением, так что эксперимент, на самом деле, служит подтверждением КЭД (надёжнейшим среди всех вообще существующих физических теорий), и некоторых других теорий, входящих в Стандартную Модель.

[warlock66613]

tangens в сообщении #873241 писал(а):

А как выглядит электрон?

Я слово "выглядит" в кавычки взял именно потому, что речь не о каком-то визуальном представлении. "Выглядит" электрон как квант спинорного электронно-позитронного поля.

[Helium]

Munin в сообщении #873702 писал(а):

Helium в сообщении #873646
писал(а):
Если спин это "просто неотъемлимое свойство электрона" то энергия связанная со спином электрона должна иметь постоянное значение, независимо в каком атоме находится электрон. Но так ли это?
Нет. И нет, не должна.

А почему нет? В чем причина? Если спин является фундаментальным свойством электрона. А как именно изменяется энергия связанная со спином по каким причинам?

Munin в сообщении #873702 писал(а):

Есть два расчётных значения: одно классическое, другое квантовое. Квантовое больше в два раза. Оно совпало с экспериментом. Именно то, что эксперимент не совпадает с классическим значением, указывает, что спин нельзя связать ни с каким вращением.

Но разве в квантовой механике спин не постулируется просто? Наверное споры связанные со спином прекратятся только когда экспериментально будет обнаружен спин у свободного электрона. А есть такие эксперименты? Я не в курсе и поиск пока ничего не дал.

[Ms-dos4]

Helium
Спин у электрона естественно давным давно обнаружен, это опыты Штерна-Герлаха, в которых измерялся собственный магнитный момент. Спин "вводится извне" лишь в нерелятивистскую КМ, в релятивистской теории он появляется естественно (т.е. вообще говоря спин - релятивистская характеристика)

Про энергию - сдвиги уровней электронов происходят из за релятивистских поправок в гамильтониане, как раз связанных со спином. Взаимодействия связанные со спином делятся на два типа - спин-орбитальное и спин-спиновое взаимодействие, и обуславливают тонкую структуру. За подробности отсылаю к учебникам, например ЛЛ-3 (и далее, более глубоко ЛЛ-4).

[Helium]

Ms-dos4 в сообщении #873934 писал(а):

Спин у электрона естественно давным давно обнаружен, это опыты Штерна-Герлаха, в которых измерялся собственный магнитный момент.

Про опыты Штерна-Герлаха я знаю но там используются атомы серебра. Вот я и говорю пока не будет подтверждение наличия спина у свободного электрона споры будут продолжаться. Такие сомнения есть у многих не только у меня это общеизвестно.