Есть ли запись бозонного измерения Штерна-Герлаха?

Кажется, я не могу найти рецензируемую (или другую) ссылку на эксперимент Штерна-Герлаха с целочисленным вращением. Это не должно быть слишком сложно сделать: просто найдите дружественный вам соседний ион дейтерия и пропустите его через магнит Штерна-Герлаха.

Можно ли придумать фотонный эксперимент Штерна-Герлаха, т.е. пространственное разделение состояний поляризации? В этом случае также следует видеть только два состояния, потому что состояние фотона со спином 0 «зарезервировано» для ЭМ-взаимодействий (это может быть слишком простым утверждением, но именно так я его понимаю в настоящее время).

РЕДАКТИРОВАТЬ , кажется, что некоторые из вас неправильно понимают вопрос: я спрашиваю об эксперименте, подобном Штерну-Герлаху, где спиновые состояния были разделены, и, соответственно, о перпендикулярном характере некоммутирующих измерений. Таким образом, только концепция эксперимента SG подробно описана во вводных учебниках по QM, таких как Sakurai.

Weeeeeird, я думал именно об этом вопросе всего несколько часов назад. Как бы то ни было, эта дискуссия на форумах по физике проводит интересную параллель между Штерном-Герлахом и двойным лучепреломлением.

Ответы (2)

Вы вполне можете провести соответствующий эксперимент со светом. На самом деле, это самый простой способ на сегодняшний день. Вместо магнитного поля вы должны использовать поляризационный светоделитель для разделения двух состояний, который, как следует из названия, представляет собой куб, отражающий свет одной поляризации и пропускающий свет другой поляризации. Чтобы провести эксперимент, подобный Штерну-Герлаху, все, что вам нужно, это источник поляризованных фотонов, несколько таких кубов и несколько полуволновых пластин для изменения поляризации фотонов, а затем детектор фотонов, наблюдающий за выходными данными.

Обычно это не называют экспериментом Штерна-Герлаха, который специфичен для использования магнитного поля для разделения частиц с магнитными моментами, но математика, описывающая его, такая же, как и основной урок о том, что угловой момент квантуется, а измерения разные направления не коммутируют.

Что касается атомов, быстрый поиск нашел подобный эксперимент Штерна-Герлаха не только с отдельными атомами, но и с БЭК: http://www.uibk.ac.at/exphys/ultracold/projects/rubidium/rb87bec/ Я не могу немедленно найдите эксперимент с одним атомом рубидия, но я уверен, что он там, если вы посмотрите вокруг.

Если вы не делаете это с магнитным полем, то это не аналог эксперимента Штерна-Герлаха.
Ну, я не знаю, что сказать, кроме того, что я полностью не согласен. Для меня это все равно, что сказать, что это не похоже на эксперимент Штерна-Герлаха, если только в нем не используются ионы серебра. Причина, по которой мы изучаем SG, заключается в том, что он показал квантование углового момента и некоммутативность измерений; тот факт, что первоначально это было сделано с помощью магнитного поля, является случайным.
Эксперимент Штерна-Герлаха известен тем, что различает классическое распределение угловых моментов и квантовое. Предлагаемая вами установка с светоделителем априори дает два луча, не позволяя одному проверить, квантован ли угловой момент фотона.
@Руслан Да, это правда. Честно говоря, мое мнение по этому вопросу за эти годы изменилось настолько, что я подумываю об удалении этого ответа. Я думаю, что слишком увлекся формальным сходством между случаями экспериментов со светом и материей (в простейшей возможной модели) и пренебрег важными различиями, подобными упомянутому вами.
С другой стороны, эксперимент вроде science.sciencemag.org/content/319/5864/787 , в котором разные поляризации света разделяются в среде, может быть лучшим сравнением. Но надо бы еще в этом разобраться...

Фотоны — это калибровочные бозоны, у них нет ни спинов, ни магнитных моментов!

Для электронов, бозе-/ферми-атомов в магнитном поле мы имеем энергию

Е ( р ) знак равно мю ⋅ Б ( р )
куда мю есть магнитный момент.

Следовательно, у нас есть сила из-за градиента магнитного поля,

Ф знак равно − ∇ Е ( р ) знак равно − мю ∇ Б ( р )
что приводит к эффекту Штерна-Герлаха. Вы не можете записать «фотонную версию» этого.

У фотонов есть спин, но у них нет магнитных моментов, потому что фотоны не соединяются напрямую с фотонами.
В литературе это называется орбитальным угловым моментом или поляризацией, но не спином.
Не в литературе, которую я читал (например, в большинстве книг по физике элементарных частиц). В любом случае, пока ясно, что фотоны не являются объектами со спином 0, нам не нужно спорить о терминологии.
Да, ты прав. Калибровочные бозоны — это частицы со спином 1. Но я имею в виду, что в контексте атомной физики фотон передает электронам только орбитальный угловой момент. Это важное понятие.
Конечно, Штерн-Герлах не работает с фотонами. Но это происходит на дейтерии, и ссылка @Richard указывает на двойное лучепреломление в кристаллах, которое пространственно разделяет фотоны на спиновое состояние.
А Orbital Angular Momentum вовсе не спин. Дальним выстрелом.
Фотоны — это калибровочные бозоны, у них нет ни спинов, ни магнитных моментов! Тот факт, что магнитный момент равен нулю, не следует напрямую из того факта, что они калибровочные бозоны. Z-бозон обладает магнитным моментом.
Есть ли запись бозонного измерения Штерна-Герлаха?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v