Можем ли мы измерить спин электрона независимо от его магнитного момента?

Какие у нас есть экспериментальные доказательства собственного углового момента электрона (его спина)? Меня особенно интересует, есть ли у нас значение для этого, которое не зависит от собственного магнитного момента, и, надеюсь, значение только для голого электрона (т.е. не в какой-то системе, такой как атом).

Как мы можем измерить спин, не заставив его с чем-то взаимодействовать?
Хороший вопрос, отсюда и «надеюсь» ;) Что-то как можно более простое было бы предпочтительнее, например, другой электрон, фотон или заряженная частица (я понимаю, что если вы выбираете протон, вы фактически выбираете атом).

Ответы (1)

В квантовой механике оператор магнитного момента связан с оператором спина следующим образом:

мю → "=" − ( е м с ) С →

Другими словами, они прямо пропорциональны с точностью до некоторых известных физических констант. Это означает, что измерение спина электрона в точности эквивалентно измерению его магнитного момента: если вы получаете одну из величин, вы просто умножаете или делите на константу, чтобы получить другую. Другими словами, ваш вопрос эквивалентен вопросу: «Можем ли мы измерить удвоенный импульс объекта независимо от его импульса?»

Примером эксперимента, в котором можно измерить спин электронов вне атомов, является эксперимент Штерна-Герлаха .

Если квантовая механика верна, то, очевидно, вам нужно измерить только одно, чтобы получить другое. Меня больше волнует экспериментальная проверка правильности формулы, которую вы даете, и в этом случае нам нужно измерить мю и С независимо. В эксперименте Штерна-Герлаха используются атомы.
Фактически, это уравнение определяет S. Бессмысленно экспериментально проверять определение; как я сказал в своей аналогии, это было бы похоже на попытку экспериментально проверить, что величина, которую вы определяете как удвоенный импульс, на самом деле удваивает импульс. Эксперимент Штерна-Герлаха можно провести с любым типом заряженных частиц, включая безатомные электроны.
Если это определение, то мой вопрос не имеет смысла. Не могли бы вы дать ссылку на определение? Согласно статье в Википедии об эксперименте Штерна-Герлаха: «Следует отметить, что наблюдение эффекта Штерна-Герлаха со свободными электронами невозможно».
В каждом когда-либо проводившемся эксперименте, в котором спин измерялся или использовался в качестве параметра для измерения чего-то еще, использовалось уравнение в моем ответе. Учитывая, что теория хороша ровно настолько, насколько хороша ее способность предсказывать эксперимент, мы можем заключить, что спин представляет собой не что иное, как измененный размер магнитного момента. Приносим извинения за цитирование Штерна-Герлаха; Я пропустил эту часть статьи. Вместо этого посмотрите этот недавний эксперимент, в котором измеряется магнитный момент одиночного свободного электрона: gabrielse.physics.harvard.edu/gabrielse/papers/2006/…
Не могли бы вы дать ссылку на этот факт? Я беспокоюсь, что спин может появиться независимо от магнитного момента в атомной физике/спектроскопии. Вы уверены, что теория Дирака не дает спину электрона независимо от его магнитного момента? Спасибо за интересную бумагу.
Можем ли мы измерить спин электрона независимо от его магнитного момента?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v