自旋為1 2的粒子是什麼樣的,自旋為

2021-05-05 21:34:06 字數 3708 閱讀 4594

1樓:柳會喻又香

那個是事實呀,實驗結果我們老師給我們打了個比方.他說自旋為1的粒子的時候,拿了個杯子,說自旋為1的粒子轉一圈和杯子轉一圈一樣,回到原來狀態.他說自旋1/2粒子的時候,手掌捏住杯子,和杯子一起轉,轉了一圈,杯子和原來一樣,手是反手的,再轉了一圈,手和杯子才都回到原來位置.

2樓:匿名使用者

這是一個相對量,因為之前把波色子定為1了,而且是愛因斯坦定的,就作為基準量。原子物理和量子力學中的概念不一定要完全理解,知道意思就夠了。

3樓:匿名使用者

夸克也是一種費米子,即有自旋1/2.因為質子中子的自旋為1/2,那麼三個夸克,如果兩個自旋向上,一個自旋向下,就可以組成自旋為1/2的質子、中子.兩個正反夸克可以組成自旋為整數的粒子,它們稱為介子,如π介子、j/ψ子,------詳見 http://zhidao.baidu.

4樓:匿名使用者

自旋是粒子角動量的固有參量。

你把它理解為角動量就好了,1/2是自旋,它乘以一個常數就是角動量了。

不可以把它簡單的理解成「自己旋轉」或是「幾分之幾對稱軸」之類的。

高中物理由於沒有深入到微觀領域的定量計算,所以老師一般會拿上邊說的那些來類比,但記住,真實情況不是那樣的,那最多算成是個「比喻」而已!

自旋為1/2

5樓:宇筠鋒

請先看我做的**裡的最後一段話,要想更深入一些瞭解可繼續看**上的推算部分以及下面的一些說明。

粒子的自旋是粒子固有的角動量,是其內稟的屬性,每種粒子都有其固定的大小不會改變。在數值上,粒子的自旋角動量s=[s(s+1)]^(1/2)h'(其中s是自旋量子數,電子質子中子的s=1/2,光子的s=1,介子的s=0;h'=h/(2π),h是普朗克常數)。s是整數還是半整數對粒子的統計性影響很大,著名的泡利不相容原理本質上就是s為半整數的粒子遵循費米-狄拉克統計。

粒子自旋通常都會使它帶有磁矩,這樣它就像一塊小磁鐵,在有梯度的磁場中它就會受力偏轉(打到接收屏上後一般都明顯地分為上下兩條曲線,不是連續的一片)。這應該屬於間接測自旋吧。自旋不僅在大小上是固定不變的,它在空間的任意方向上的投影的大小也只能取兩個固定的數值——±sh'。

這兩點都與巨集觀物體的旋轉大不相同,後者的角動量不論是總的大小還是它在某方向上投影的大小都是連續可變的,而粒子則是固定的或量子化的。由於粒子沒有「形狀」和「大小」,其「自轉線速度」和「自轉角速度」都是沒有意義的。

粒子的自旋是除了它的三維外部空間的自由度以外的內部空間的第四個自由度,這個自由度上只有±sh'這兩個分立的取值。不像空間座標那樣可以連續取值。最初是實驗逼得人們認識到這一點的,後來狄拉克構建了著名的狄拉克方程,這是一個關於自由帶電粒子的滿足狹義相對論要求——在洛侖茲變換下不變的波動方程,它自動給出了電子的自旋及其分量的分立取值。

量子力學給出的諸多結論連同量子力學本身都是匪夷所思的。玻爾曾說:「如果誰沒被量子力學搞得頭暈,那他就一定是不理解量子力學。

」愛因斯坦說:「我思考量子力學的時間百倍於廣義相對論,但依然不明白。」費曼說:

「我們知道它如何計算,但不知道它為何要這樣去計算,但只有這樣去計算才能得出既有趣又有意義的結果。」(原話可能有出入,大意如此)

來看看數學上是怎樣描述自旋的!儘管看完之後仍不免糊塗,但我想那會是有一些啟發作用的,若還能從中體會到數學的奇妙就更好了。

量子力學認為物理系統的一切資訊都已包含在確知的波函式ψ中,為了提取其中的有用資訊,量子力學把所有在它看來是有意義的物理量都「重塑」為相應的算符——一系列四則運算複數運算微分運算矩陣運算等運算規則的序列,然後將算符f作用在ψ上,找到適當的ψ(這樣的ψ一般都不只一個)使得:fψ=fψ(f是相同的情況下,滿足上述關係的ψ可有多個,每個ψ可對應著不同的實數f;這樣的ψ稱為本徵函式,f稱為本徵值),那麼,f就是f所對應的物理量在測量時可能測得的數值,測得f的概率可由與f對應的ψ算出。(自旋的計算事例見**,其中有涉及到「自旋為1/2的粒子是怎麼能轉兩圈才能和不轉一樣」的問題。)

6樓:匿名使用者

為什麼有這樣的特性,這得問上帝去,不過我可以幫你理解轉兩圈怎麼回事。

你做一根麥比烏斯圈,用一根長紙條,扭轉180度後粘成一個圈。

(baidu百科關於麥比烏斯圈的介紹

可以看到,當你在某一面走過一圈後,回到的並不是它原來的起點,而是起點的背面,只有轉過兩圈之後才回到原點。這就類似於自旋1/2。

至於為什麼物理學家說電子自旋1/2,那是由實驗結果得到的。除了電子之外,質子、中子的自旋也是1/2。

希望這對你有幫助。

7樓:匿名使用者

在量子力學中,自旋是與粒子相關的內稟角動量。自旋角動量是系統的一個可觀測量,它在空間中的三個分量和軌道角動量一樣滿足相同的對易關係。每個粒子都具有特有的自旋。

粒子自旋角動量遵從角動量的普遍規律(如圖),s為自旋角動量量子數 ,s= 0,1/2, 1,3/2,……。自旋為半奇數的粒子稱為費米子,服從費米 - 狄拉克統計;自旋為0或整數的粒子稱為玻色子,服從玻色-愛因斯坦統計 。複合粒子的自旋是其內部各組成部分之間相對軌道角動量和各組成部分自旋的向量和,即按量子力學中角動量相加法則求和。

已發現的粒子中,自旋為整數的,最大自旋為4;自旋為半奇數的,最大自旋為3/2。 電子的自旋是1/2,光子的自旋是1。

斯特恩-蓋拉赫實驗是自旋概念的實驗基礎。

基本粒子(如電子)圍繞本身的軸進行的迅速轉動或這種粒子的體系在其軌道運動中的迅速轉動,這種轉動與可測量的角動量和磁距相對應。

8樓:櫻靈含

自旋不是巨集觀意義上的自主旋轉,而是表達微觀世界基本粒子所處空間的扭曲度。在這樣的空間,基本粒子轉兩圈才跟原來一樣很正常!因為那裡的空間被扭曲了。

我考慮了很久沒想明白

即可以想象成是兩個旋轉的疊加.

9樓:幫助民間科學家

你是看時間簡史看到的自旋為1/2不是轉兩圈和原來一樣,那是在科普上可以這樣理解,事實上自旋涉及不到粒子的轉動,只是象質量電荷一樣是粒子的固有性質。

10樓:匿名使用者

自旋在非相對論量子力學裡是直接作為實驗事實引入的, 因為薛定諤方程沒能包含自旋.(因為自旋純粹是量子效應) 自旋在相對論量子力學裡是被包含在狄拉克方程裡的, 可以解出來的

怎麼理解自旋為1/2的粒子?舉個簡單易懂的例子。

11樓:匿名使用者

自旋為1的粒子像個白箭頭,轉一週還是一樣.

自旋為1/2的粒子也像個白箭頭,但轉一週變成黑色,再轉一週變成白色.

自旋為3的粒子像個白正三角形,轉120度還是一樣.

自旋為3/2的粒子也像個白正三角形,但轉120度變成黑色,再轉120度變成白色.

自旋為5的粒子像個白正五邊形,轉72度還是一樣.

自旋為5/2的粒子也像個白正五邊形,但轉72度變成黑色,再轉72度變成白色

有關粒子自旋的問題對一個粒子而言,自旋為0,1/2和1分別表示什麼意思?

12樓:念州廉和暖

自旋是粒子的內稟角動量,千萬不要想成是粒子的自轉.

自旋為0,1/2和1實際是指自旋算符作用於其本徵態上得到的本徵值為0,1/2和1.

自旋為整數的粒子是玻色子,服從玻色統計,即同一能級上允許多個這種粒子存在;自旋為半整數的粒子是費米子,服從費米統計,即同一能級上最多允許1個這種粒子存在.

什麼是粒子自旋,粒子物理學中的自旋是什麼意思

自旋就相當於是粒子在做自轉,但其實粒子並不是球體,只是可以這樣認為。自旋1 2就是這個粒子旋轉兩圈後會和原來看起來一樣,自旋為2就是旋轉半圈會和原來看起來一樣。自旋就是粒子的內稟角動量引,自旋與質量 電量一樣,是基本粒子的內稟性質。說的直白一回點就是點粒子答的角動量性質。現代量子力學理論認為,任意體...

粒子物理學中的自旋是什麼意思

自旋,即是由粒子內稟角動量引起的內稟運動。在量子力學中,自旋 英語 spin 是粒子所具有的內稟性質,其運算規則類似於經典力學的角動量,並因此產生一個磁場。雖然有時會與經典力學中的自轉 例如行星公轉時同時進行的自轉 相類比,但實際上本質是迥異的。經典概念中的自轉,是物體對於其質心的旋轉,比如地球每日...

電子自旋的兩種狀態分別是什麼?怎麼表示

這個其實是很難描述的。目前的高中化學課本上將其介紹為向上與向下自旋 用方框和上下箭頭表示 電子自旋的兩種狀態分別是什麼?怎麼表示 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。1925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...