Вопрос о спин-орбитальном взаимодействии

Когда вы изучаете спин-орбитальное взаимодействие в квантовой механике, даже для простого атома водорода, вы находите только электрическое поле в системе отсчета ядра, в то время как в электронной системе отсчета вы находите магнитное поле, обусловленное относительной орбитой ядра. вокруг него (посредством преобразований Лоренца). Почему это? Не должно ли быть магнитное поле в системе отсчета ядра также из-за орбиты электрона? Является ли это просто соглашением, поскольку электрическое и магнитное поля на самом деле являются одним полем?

Я думаю, что действительно в системе покоя ядра есть магнитное поле, создаваемое движением электрона. Но это магнитное поле, создаваемое самим электроном, не взаимодействует с этим электроном. Это поля, создаваемые ядром, которые взаимодействуют со спином электрона.
Используя преобразования Лоренца, вы помещаете B = 0, где B — магнитное поле в системе отсчета ядра. Вот чего я не могу понять.
Но вам нужно преобразовать Лоренцем только поля, генерируемые ядром, поскольку это единственные поля, которые будут воздействовать на электрон. В системе покоя ядра магнитное поле, создаваемое ядром, отсутствует. Поэтому положим B = 0.

Ответы (1)

Вы делаете это главным образом потому, что мы хотим рассчитать спин-орбитальное взаимодействие именно для электрона. И мы делаем это, потому что наблюдаем, что движение электронов (в пределах справедливости этой точки зрения) отделено от движения нуклона.

Это имеет смысл, поскольку масса ядра примерно в N*2000 раз больше массы электрона, где N — число нуклонов в ядре. Для водорода это больше, чем отношение масс Солнца и Юпитера.

Итак, хотя то, что вы говорите, действительно верно, какой бы ни была система отсчета, действие электрона на ядро ​​должно быть значительно малым и незначительным для большинства целей.