Número cuántico de giros

El número cuántico de espín , denotado por es un número cuántico que cuantifica el momento angular del espín . $s$ ${\ estilo de visualización {\ vec {S}}}$

El módulo del momento angular de espín es $S.$

{\ estilo de visualización S = {\ sqrt {s (s + 1)}} \ hbar}

Para las partículas cuánticas, es un número entero para los bosones y un medio entero para los fermiones . El teorema de las estadísticas de espín conecta las estadísticas de Bose-Einstein con los bosones y las estadísticas de Fermi-Dirac con los fermiones . $s$ ${\ estilo de visualización (0,1,2, \ ldots)}$ ${\ estilo de visualización (1 / 2.3 / 2.5 / 2, \ ldots)}$

El número cuántico de espín magnético o número cuántico de espín secundario, denotado por , se asocia en cambio con el componente de momento angular de espín de una partícula: ${\ estilo de visualización m _ {\ texto {s}}}$ $z$

{\ estilo de visualización S _ {\ texto {z}} = m _ {\ texto {s}} \ hbar}

donde puede ser positivo o negativo. De hecho, el número cuántico magnético de espín puede asumir todos los valores incluidos en el intervalo ${\ estilo de visualización m _ {\ texto {s}}}$ ${\ estilo de visualización m _ {\ texto {s}}}$ ${\ estilo de visualización m _ {\ texto {s}} = - s, (- s + 1), ..., (s-1), s}$

Por ejemplo, si los posibles valores son ; mientras que en el caso tendríamos en cambio , lo cual no se encuentra en los resultados obtenidos en experimentos como el de Stern-Gerlach . $s = 1/2$ ${\ estilo de visualización m_ {s} = - 1/2, + 1/2}$ $s = 1$ ${\ estilo de visualización m_ {s} = - 1.0, + 1}$

El espín está relacionado con una cantidad medible experimentalmente, el momento dipolar magnético de espín :

{\ estilo de visualización {\ vec {\ mu}} _ {\ texto {s}} = g _ {\ texto {s}} {\ frac {q} {2m}} {\ vec {S}} = \ gamma { \vec{S}}}

donde es la carga, la masa de la partícula y la relación giromagnética . es un número adimensional que depende de la estructura interna del núcleo y vale para el electrón , para el neutrón y para el protón . [1] [2] $q$ $metro$ ${\ estilo de visualización \ gamma \ equivalente gramo _ {\ texto {s}} {\ frac {q} {2m}}}$ ${\ estilo de visualización g _ {\ texto {s}}}$ ${\ estilo de visualización g _ {\ texto {s}} = - 2,0023}$ ${\ estilo de visualización g _ {\ texto {s}} = - 3826}$ ${\ estilo de visualización g _ {\ texto {s}} = 5586}$

Para el electrón:

{\ estilo de visualización {\ vec {\ mu}} _ {\ texto {s}} = - g _ {\ texto {s}} \ mu _ {\ texto {B}} {\ frac {\ vec {S}} {\hbar}}}

con magnetón de Bohr . Como e el espín del electrón se cumple , tenemos: $\mu_{B}$ ${\ estilo de visualización g _ {\ texto {s}} = - 2,0023 \ aprox. -2}$ ${\ estilo de visualización S = \ hbar / 2}$

{\ estilo de visualización \ mu _ {\ text {s}} \ approx \ left (2 {\ frac {\ hbar} {2 \ hbar}} \ right) \ mu _ {\ text {B}} \ approx \ mu _ {\ texto {B}}}

Notas

^ Nicola Manini, Introducción a la física de la materia , Springer, 2014, ISBN 978-3-319-14381-1 . p.31
^ Egidio Landi Degl'Innocenti, Espectroscopia atómica y procesos radiativos , Springer, 2009, ISBN 978-88-470-1158-8 . p.132

Bibliografía

Egidio Landi Degl'Innocenti, Espectroscopía atómica y procesos radiativos , Springer, 2009, ISBN 978-88-470-1158-8 .
( EN ) Nicola Manini, Introducción a la Física de la Materia , Springer , 2014, ISBN 978-3-319-14381-1 .

Enlaces externos

( EN ) Número de espín cuántico , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

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