Односпинновый атомарный водородный газ

[Pphantom]

AAK в сообщении #859832 писал(а):

Рассчитать много чего можно. Особенно, если учесть, что все расчеты в физике основаны на подгонке к среднепотолочным сиюминутным теориям. Со временем наука развивается и теории меняются

AAK в сообщении #859832 писал(а):

Для меня вполне достаточно. А Вам не знаю.

AAK в сообщении #859832 писал(а):

Нет. Давно уже не заблуждаюсь. Просто я знаю истинные механизмы именно этого излучения.

Ну что ж, все ясно, это был внезапный прорыв альтернатизма. Засим более вопросов не имею.

[Munin]

AAK в сообщении #859870 писал(а):

Радиотелескоп действительно бездушная железяка. Без желания оператора он ничего видеть не может. Когда появилось желание, тогда и спектры Ридберговских атомов открыли. И не только.

Вот только открытого излучения на линии 21 см это не отменило.

[byRoG]

AAK в сообщении #859736 писал(а):

Цитата:

...Разделить модификации водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого азота.

Насколько достоверна данная информация и где можно подробнее ознакомиться с ней (может что-то конкретное порекомендуете?)

[Pphantom]

byRoG в сообщении #908281 писал(а):

Насколько достоверна данная информация и где можно подробнее ознакомиться с ней (может что-то конкретное порекомендуете?)

Это была точная копия текста из Википедии, так что, надо полагать, можно посмотреть ссылки там же.

[Freude]

Svinks в сообщении #720435 писал(а):

имеется односпинновый атомарный газ водорода

А что такое односпиновый атомарный газ? Это подразумевает, что водород находится в основном состоянии и спин протона сонаправлен со спином электрона, а также со спинами электронов и протонов всех других атомов газа?

[Munin]

Freude в сообщении #909573 писал(а):

А что такое односпиновый атомарный газ?

Это в самом начале темы уточнялось, перечитайте.

[Freude]

Похоже, что таки да - спин атома водорода и в нейтральном и в ионизированном состоянии всегда 1/2. Об этом мало где написано, но я понимаю это так: несмотря на то, что магнитные моменты электрона и протона взаимодействуют, складывать их спины не имеет смысла, поскольку их магнитные моменты никогда не смогут компенсировать друг друга. Правила сложения спинов имеют смысл только для однотипных частиц. Я правильно понимаю?

По поводу "рекомбинации спинов": не думаю, что ключевая роль в формировании молекул водорода из атомов отводится спинам. Образование молекулы более энергетически выгодно при любой начальной ориентации спинов атомов.

[Munin]

Как я уже говорил, надо различать два смысла слова "спин": механический (угловой) момент и магнитный момент. Для одной частицы они пропорциональны, и обычно оба смысла используют вперемешку. Но для разных частиц они отличаются. Механический момент всегда пропорционален $\hbar,$ а вот магнитный - т. наз. магнетону, например, для электрона - магнетону Бора $\mu_\mathrm{B}=e\hbar/2m_e c,$ а для протона - ядерному магнетону $\mu_\mathrm{N}=e\hbar/2m_p c.$ Отсюда видно, что магнитное поле протона меньше магнитного поля электрона в $m_p/m_e\approx 2000$ раз.

Теперь по порядку:
1. Механический момент нейтрального водорода-1 (протон + электрон) - будет 0 или 1. Эти два состояния называются уровнями сверхтонкой структуры.
Механический момент ионизированного водорода-1 (только протон) - будет 1/2.
Магнитный момент нейтрального водорода-1 (протон + электрон) - будет $1/2\,\mu_\mathrm{B}.$ Поправка за счёт спина ядра будет, но пренебрежимо малая (сверхтонкая структура).
Магнитный момент ионизированного водорода-1 (только протон) - будет существенно меньше, $1/2\,\mu_\mathrm{N}.$ На масштабе величин $\mu_\mathrm{B}$ это практически 0.

2. Складывать магнитные моменты электрона и протона иногда имеет смысл. Верно, что они не смогут компенсировать друг друга, но иногда исследуются тонкие эффекты.

3. Правило сложения спинов имеет смысл для механических моментов, но при этом для любых частиц. Для магнитных моментов его следует модифицировать.

4. Как раз нет, если спины электронов неправильно ориентированы, то при сближении атомов, электроны займут разрыхляющую орбиталь (точнее, один будет на связывающей, а другой - на разрыхляющей орбитали), и формирование молекулы не будет энергетически выгодно. Пойти обоим электронам на связывающую орбиталь запрещает принцип Паули.

[Freude]

Существует ли квантовый объект с нулевым спином, но ненулевым магнитным моментом? Атом водорода является как раз таким объектом, если вы правы. Гиромагнитное отношение для атома водорода получается неопределенным.

Я неправ в том, что спин водорода всегда 1/2 - ведь в момент импульса атома вклад вносит еще и орбитальный момент электрона, который не всегда ноль.

[Munin]

Freude в сообщении #911954 писал(а):

Существует ли квантовый объект с нулевым спином, но ненулевым магнитным моментом?

Если магнитный момент ненулевой, то вряд ли про такой объект скажут, что он с нулевым спином. Всё-таки магнитный момент - гораздо более удобная наблюдаемая, чем механический момент. Механический момент можно измерить только в столкновениях, это трудно и тонко, а магнитный - просто поместив объект в магнитное поле. Прибор Штерна-Герлаха покажет расщепление.

Freude в сообщении #911954 писал(а):

Я неправ в том, что спин водорода всегда 1/2 - ведь в момент импульса атома вклад вносит еще и орбитальный момент электрона, который не всегда ноль.

Ну, в атоме водорода в основном состоянии - нуль. А возбуждённые состояния короткоживущие, электрон излучает фотон, и падает вниз.