什麼是電子自旋，電子自旋的定義

1樓：匿名使用者

自然界基本粒子按照自旋的不同可以分為波色子和費米子。自旋為整數的是波色子，而半整數倍的為費米子。比如電子1/2，引力子2等等，有趣的是參與相互作用的中間傳播過程的粒子都是波色子，而剩下的都是費米子。

自旋只是一種物理性質，就好像質量、速度一樣，但它不是自轉的意思，可以計算電子如果自轉的話表面會超過光速，也就違背狹義相對論。自旋的說法不過是借用一個比喻，就好像量子色動力學和味動力學裡提到的色和味來表示物理性質一樣。

2樓：匿名使用者

自旋是什麼？談自旋必須先談旋轉，與旋轉相關的是角動量，根據諾特理論，旋轉不變性意味著角動量守恆，角動量包括兩部分：軌道角動量與自旋角動量(m_ij)。

軌道角動量與能量-動量密度張量相關，自旋角動量與自旋表示矩陣相關。在洛侖茲變換下，軌道角動量與自旋角動量都是協變張量，但在時空平移下，軌道角動量發生變化,不再協變，自旋角動量仍是不變的，所以自旋角動量是內稟特性。

對於軌道和自旋角動量都可以用兩個不變常數張量提取為復向量，我們關心的是自旋角動量情形：即s_α'=-(σ_-α')^ij*m_ij=(m_23+m_14,m_31+m_24,m_12+m_34,0)及s_α=-(σ_+α)^ij*m_ij=(m_23-m_14,m_31-m_24,m_12-m_34,0)；可是自旋還有一種定義，即四維自旋向量s_i=ε_ijkl*m^jk*u^l=(m_23,m_31,m_12,0),當u=(0,0,0,1)時.所以s_i=1/2(s_α'+s_α).

這便是兩種自旋定義之間的關係，當粒子速度不為零時，兩種自旋定義之間也有相應的關係，不過稍複雜一些，事實上它們是自旋不同側面的反映。

對於s_α'，s_α有很有趣的地方，對於中微子s_α'≠0，s_α=0與反中微子s_α'=0，s_α≠0;對於電子s_α'≠0，s_α≠0。與中微子只有右旋，反中微子只有左旋及電子左旋、右旋同時有相對應。

以上考慮的都是經典情形，下面考慮量子情形，此時軌道角動量j與自旋角動量s都成了算符，並且有以下關係：j×j=ij，j^2=j(j+1);s×s=is，s^2=s(s+1).我們仍只關心自旋角動量算符，s_α'，s_α此時也成了算符，根據有本書中講到類似的同位旋情形（那本書忘了，只記得那本書只講出了結論，卻沒有證明），有以下結論：

s_α'，s_α就是自旋算符。

自旋一般常用自旋矩陣表示，s為矩陣，s×s=is，s^2=s(s+1)，並且此自旋關係是洛侖茲不變的。可以有多種方法去構造或猜測得到任意s自旋的自旋矩陣。

一、按教科書中角動量耦合的理論，定出各個cg係數，然後得到自旋矩陣，不過根據我自己的理解，教科書中角動量耦合的理論似乎只研究整自旋情形，不包括半整自旋情形。所以此方法可以得到所有整自旋矩陣的一種具體表示。

二、最原始的方法，求解硬算，外加猜測試探，從簡單到一般找出自旋矩陣，這個方法可以得到所有自旋矩陣的一種具體表示。

三、從penrose任意旋量方程理論出發，利用全對稱性，外加試探簡化，可以很容易得到所有自旋矩陣的一種推廣的泡利矩陣表示，此時相應度規很有意思，是與組合學相關。

四、從以上得到的結果，再作一個表象變換，可以得到某些純虛的反交換表象，從而可使相應度規為δ_ab，從而得到簡化。

五、通過整旋量分析，外加猜測試探，可以得到一個純虛的全整數的2自旋矩陣。

所以自旋可以通過各種不同的方面對它進行描述，但它的本質是什麼？仍不是很清楚，我有過這樣一個想法：比如電子自旋是否可以認為是此電子自轉角動量及由此電子引發的正負虛電子對自轉角動量的總和。

3樓：匿名使用者

這個概念，是一個純粹的量子力學概念。用經典的這些旋轉啊，自轉啊，都會導致誤解。因為它不能通過近似找到我們經典物理學的相對應的量。

你只要明確，它是一個粒子的基本屬性就可以了。如果對電子的自旋在空間的一個方向上進行測量，會得到兩個分立的值；而且它是有方向的，一個朝著測量的方向，一個揹著測量的方向。甚至這樣比喻我感覺更貼切，就像人具有男和女兩中性別一樣，或者假象說電子有「黑」，「白」兩種顏色一樣，只是這種屬性具有一些可以和其他屬性相關聯的量，比如它可以和電子的運動相耦合，造成測量這些量的時候會與經典不一樣。

呵呵，這麼說就可能也有些糊塗，這要徹底說清楚只能認真學習量子力學，才知道這究竟是個什麼玩意。自旋確實是個動力學的物理量，量綱和角動量是一樣的，但不是一般的，因為旋轉引起的角動量。

電子自旋的定義

4樓：樓凡靈

spin of the electron

電子的基本性質之一。電子內稟運動或電子內稟運動量子數的簡稱。2023年g.

e.烏倫貝克和s.a.

古茲密特受到泡利不相容原理的啟發，分析原子光譜的一些實驗結果，提出電子具有內稟運動——自旋，並且有與電子自旋相聯絡的自旋磁矩。由此可以解釋原子光譜的精細結構及反常塞曼效應。電子的自旋角動量如圖，式中電子自旋s= 1/2。

2023年p.a.m.

狄拉克提出電子的相對論波動方程，方程中自然地包括了電子自旋和自旋磁矩。電子自旋是量子效應，不能作經典的理解，如果把電子自旋看成繞軸的旋轉，則得出與相對論矛盾的結果。

電子自旋到底是指什麼狀態

5樓：充庸項潔靜

電子自旋的狀態是無法直觀的描述出來的，它主要**於一個實驗現象(施特恩－格拉赫實驗)：讓一束帶有單個(外層)電子的原子(例如ag原子)高速通過一個平行磁場然後被探測屏接收到時，發現探測屏上的出現了兩束斑點。由此推斷在(ag)原子中存在兩種不同狀態的電子，它們對外界的磁場的反應不一樣；因此把這兩種電子的狀態分別用自旋朝上和自旋朝下來表示。

為了直觀的表示這兩種狀態，可以用左旋和右旋來代表(雖然這種表示是錯誤的，但是可以這樣來想象)。

電子自旋的兩種狀態分別是什麼？怎麼表示

6樓：

電子自旋

電子的基本性質之一。電子內稟運動或電子內稟運動量子數的簡稱。2023年g.

e.烏倫貝克和s.a.

古茲密特受到泡利不相容原理的啟發，分析原子光譜的一些實驗結果，提出電子具有內稟運動--自旋，並且有與電子自旋相聯絡的自旋磁矩。由此可以解釋原子光譜的精細結構及反常塞曼效應。電子的自旋角動量如圖，式中電子自旋s= 1/2。

2023年p.a.m.

性質進一步研究表明，不但電子存在自旋，中子、質子、光子等所有微觀粒子都存在自旋，只不過取值不同。自旋和靜質量、電荷等物理量一樣，也是描述微觀粒子固有屬性的物理量。在電子自旋的學習中，首先要了解電子自旋的實驗依據及自旋假設，重點掌握電子自旋的描述，同時能應用電子自旋的理論解釋原子光譜現象。

因為電子有1/2的自旋，所以在外加磁場下能級二分。當外加具有與此能量差相等的頻率電磁波時，便會引起能級間的躍遷。此現象稱為電子自旋共振。

縮寫為esr。對相伴而產生的電磁波吸收稱esr吸收。產生esr的條件為νo(mhz)=1.

4·g·ho(高斯)。式中νo為電磁波的頻率，ho為外部磁場強度，g為格朗因子、g因子(g factor)或g值。一個分子中有多數電子，一般說每二個其自旋反相，因此互相抵消，淨自旋常為0。

但自由基有奇數的電子，存在著不成對的電子(其無與之相消的電子自旋)。也有的分子雖然具有偶數的電子，但二個電子自旋同向，淨自旋為一(例如氧分子)。原子和離子也有具有淨自旋的，cu2+、fe3+、和mn2+等常磁性離子即是。

這些原子和分子為esr研究的物件。由於電子自旋與原子核的自旋相互作用，esr可具有幾條線的結構，將此稱為超微結構(hyperfine structure)。g因子及超微結構都有助於瞭解原子和分子的電子詳細狀態。

也可鑑定自由基。另外，從esr吸收的強度可進行自由基等的定量。因為電子自旋的緩和依賴於原子及分子的旋轉運動，所以通過對esr的線寬測定，可以瞭解原子及分子的動的狀態。

雖然原理類似於核磁共振，但由於電子質量遠輕於原子核，而有強度大許多的磁矩。以氫核(質子)為例，電子磁矩強度是質子的659.59倍。

因此對於電子，磁共振所在的拉莫頻率通常需要透過減弱主磁場強度來使之降低。但即使如此，拉莫頻率通常所在波段仍比核磁共振拉莫頻率所在的射頻範圍還要高--微波，因而有穿透力以及對帶有水分子的樣品有加熱可能的潛在問題，在進行人體造影時則需要改變策略。舉例而言，0.

3 特斯拉的主磁場下，電子共振頻率發上在8.41 吉赫，而對於常用的核磁共振核種--質子而言，在這樣強度的磁場下，其共振頻率為12.77 兆

7樓：檢曼辭

為了直觀的表示這兩種狀態，可以用左旋和右旋來代表(雖然這種表示是錯誤的，但是可以這樣來想象)。

有楊樹、柳樹、槐樹、榆樹、鐵樺樹等。

1、楊樹

楊樹是楊屬的植物，全屬有約100多種，我國約62種（包括6雜交種），其中分佈中國的有57種，引入栽培的約4種，此外還有很多變種、變型和引種的品系。

楊樹分類系統又共分為五大派：青楊派、白楊派、黑楊派、胡楊派、大葉楊派。樹幹通常端直；樹皮光滑或縱裂，常為灰白色。主要分佈於華中、華北、西北、東北等廣闊地區。

2、柳樹

柳樹是柳屬植物，柳屬多為灌木，稀喬木，無頂芽，合軸分枝，雄蕊數目較少，蟲媒花等特徵表明，較楊屬與鑽天柳屬進化。

本屬世界約520多種，主產北半球溫帶地區，寒帶次之，熱帶和南半球極少，大洋洲無野生種。我國有257種，122變種，33變型。各省區均產。

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