Türkçe Bilgi logo TürkçeBilgi

Spin (Fizik)

Kısaca: Spin ya da dönü, fizikte bir parçacığın açısal momentumu. klasik ve kuantumsal olarak incelenir. ...devamı ☟

Spin ya da dönü, fizikte bir parçacığın açısal momentumu. klasik ve kuantumsal olarak incelenir. Gezegenler gibi büyük nesnelerin kendi eksenleri etrafında dönmesinin momentumudur. Elektron gibi atom altı parçacıkların da mıknatıslar gibi kutuplara sahip olduğu ortaya çıktığında, bilim insanları bu parçacıkların da gezegenler gibi döndüğünü düşünmüşlerdir. Daha sonra parçacıkların ışık hızından daha hızlı dönmesi gerektiği hesaplandığı için dönüp dönmediği tam olarak bilinmemektedir. Dönünün klasik fizikteki karşılığı Kuantum fiziğinin karşılığı-bulunma ilkesine göre dönünün de klasik bir karşılığı bulunmalıdır. Bunun için birçok model ortaya atılmıştır. ;Gezegen ya da topaç modeli Dünyanın güneş çevresindeki dönme hareketine bakacak olursak sahip olduğu toplam açısal momentumu iki terimden oluşur; : \overrightarrow=\overrightarrow\ + \overrightarrow Bunlardan birincisi \overrightarrow=\overrightarrow\times \overrightarrow şeklinde dünyanın güneşe göre \overrightarrow konum vektörü ile, \overrightarrow çizgisel momentumunun vektörel çarpımı olur. Bunlar açısal momentum korunumu itibariyle birbirlerine dik vektörlerdir. Bu terim dünyanın bir yıl süren yörünge hareketinden kaynaklandığı için "yörünge açısal momentumu" adını alır. İkinci terim \overrightarrow = \ \overrightarrow şeklinde dünyanın kendi eksenine göre \ eylemsizlik momenti ile kendi etrafında bir gün süren dönüş hareketinin \overrightarrow açısal hızının çarpımı olur. Bu ikinci terim dünyanın dönüsü olarak ifade edilir. Benzer şekilde, bir elektronun açısal momentumu iki terimin toplamı olarak yazılabilir. Birinci terim "yörünge açısal momentumu" \overrightarrow dir. Bu açısal momentum, öncelikle Bohr kuramında n \hbar \, şeklinde kuantumlandığı, ardından hidojen atomu için çözülen 3 boyutlu Schrödinger denkleminin çözümü ile L büyüklüğünün L = \hbar \, \sqrt = m \hbar \, olduğu ve \ _z bileşenin ise \ _z = m_l \hbar \, olduğu görülür. İkinci terim \overrightarrow elektron spinidir. Klasik olarak göz önünde canlandırılmak istenirse, dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüş hareketi gibi düşünülebilir. Fakat bu şekilde düşünülmesi kuantum mekaniksel açıdan sakıncalıdır. Çünkü bu durum incelendiğinde elektronun kendi ekseni etrafındaki dönmesinde sahip olacağı hız değeri ışık hızının üzerindendir. Bu durum da özel görelilik kuramının birinci ilkesine aykırıdır. Burada \overrightarrow vektörü büyüklüğününün :L = \hbar \, \sqrt, şeklinde kuantumlandığı görülmektedir. \overrightarrow spin vektörü de benzer şekilde kuantumlanmıştır: :S = \hbar \, \sqrt, Bu ifade de gördüğümüz \ spin kuantum sayısı \overrightarrow 'nin büyüklüğünü belirleyen bir sayıdır. Tıpkı \overrightarrow nin büyüklüğünü belirleyen \ yörünge kuantum sayısı gibi. Fakat bunlar arasında önemli bir fark vardır. \ yörünge kuantum sayısı \ = 0,1,2... gibi tamsayı değerlerini alırken, \ spin kuantum sayısı sabit ve tamsayı olmayan \ = 1 / 2 değerini alır. Spini buçuklu olan tanecikler (örnek olarak nötrino) fermiyon, tamsayı olanlar bozondur. ;Barut modeli Orhan Asım Barut, elektronun dönüsü için bir klasik karşılık önermiştir. Buna göre, bir parçacık için, parçacığın dışıyla olan etkileşimini betimleyen bir dış uzay ve parçacığın kendisiyle etkileşimini ya da daha doğru bir ifadeyle iç yapısını betimleyen bir iç uzay tanımlanabilir. herbiri aslında birer uzayzaman olup, iç uzay karmaşıkken dış uzay gerçeldir. Uzayzaman, 3 uzam ve 1 zaman olmak üzere dört boyutludur. O halde iç uzay \mathbb^4 ve dış uzay \mathbb^4 olarak tanımlanıp \mathbf iki boyutlu bir yöney uzayı olduğu için toplamda 8 boyutlu sayılabilir. Ancak bu uzay sanal yani doğrudan ölçülemeyen (mutlak karesi ölçülebilen) özdeğerlere sahiptir. Bu betimlemede bir elektronun dönünsü, kütle etrafında salınım yapan yük olarak gösterilmiş olur.

Kaynaklar

Vikipedi

Bu konuda henüz görüş yok.
Görüş/mesaj gerekli.
Markdown kullanılabilir.

Fizik
3 yıl önce

Fizik (Grekçe: φυσική (ἐπιστήμη), romanize: physikḗ (epistḗmē), lit. "Doğa bilgisi"), maddeyi, maddenin uzay-zaman boyunca hareketini ve davranışını,...

Fizik, Akustik, Antimadde, Astrofizik, Astronomi, Açısal momentum, Basınç, Bilimsel yöntem, Biyofizik, Biyoloji, Bozon
Parçacık fiziği
3 yıl önce

Parçacık fiziği (yüksek enerji fiziği olarak da bilinir), maddeyi ve ışınımı oluşturan parçacıkların doğasını araştıran bir fizik dalıdır. Parçacık kelimesi...

Parçacık fiziği, Parçacık fiziği
Nükleer fizik
3 yıl önce

etkileşimdedir. Bu Cooper elektron çiftlerine benzer. Mevcut fizik araştırmalarının çoğu yüksek spin uyarma enerjisi gibi uç koşullarla da ilgilidir. Çekirdekler...

Femtometre, Kuantum Fiziği, Atom Çekirdeği, Çekirdek, Elektron, Nötron, Proton, Füzyon, Nükleer enerji, Nükleer Santral, Atom, Periyodik tablo
Spin kuantum sayısı
3 yıl önce

enerjisini, şeklini ve yönelimini tanımlamaktadır. Fizik portali ^ Halpern, Paul (21 Kasım 2017). "Spin: The Quantum Property That Should Have Been Impossible"...
Parçacıklar listesi
7 yıl önce

Temel parçacıklar spinlerine göre sınıflandırılabilirler. Fermiyonların spini ½ iken, bozon(kuvvetlerin) spini 1'dir. Parçacık fiziğinde Standart Model temel...
Rezonans (fizik)
3 yıl önce

Rezonans, fizikte bir sistemin (genellikle doğrusal bir sistemin) bazı frekanslarda diğerlerine nazaran daha büyük genliklerde salınması eğilimidir. Bunlar...
Spin bağımlı
6 yıl önce

Spin bağımlı yapılar taşınana elektronların spin durumlarına göre değişik tepkiler veren yapılardır. Bu yapılar belli bir spin özelliğine sahip elektronları...

Spin bağımlı, Kuantum mekaniği, Spin, Spintronik, Taslak, Yarı-metal
Alan (Fizik)
3 yıl önce

Alan, fizik kuramlarında kullanılan, matematikteki cebirsel alanın tüm özelliklerini taşıyan terim. Genellikle bu etki 100 nanometre ve daha küçük skalalarda...

Alan (fizik), Alan (Matematik), Fizik, Karmaşık sayı, Reel sayı, Taslak, Vektör