Изменение спина электрона?

Можем ли мы изменить спин электрона, приложив магнитное поле от ↑ к ↓ конфигурация?

@Brionius, но разве спин не является внутренним свойством электрона?
квантовое число спина является внутренним, а не его ориентацией (вверх или вниз)
Электрон может существовать в двух собственных спиновых состояниях или в линейной комбинации этих двух состояний. Если вы начинаете в состоянии | ↑> , магнитное поле и правильный ЭМ импульс вращают спин через смешанные состояния а | ↑> + б | ↓> до конечного состояния | ↓> .

Ответы (2)

(Я понял ваш вопрос как «как вообще возможно изменить спин электрона в присутствии магнитного поля», надеюсь, что все в порядке.)

Я немного расширяю тему электронного парамагнитного резонанса .

В присутствии внешнего магнитного поля нормально вырожденные энергетические уровни расщепляются из-за эффекта Зеемана . Допустим, у вас есть один электрон в самой внутренней оболочке без внешнего магнитного поля. В этом случае энергетически не важно, направлен ли спин вверх или вниз. В любом случае электрон имеет одинаковую энергию.

Когда вы включаете магнитное поле, вырождение нарушается: состояние, в котором электрон направлен в направлении магнитного поля, имеет более высокую энергию, а состояние, в котором спин электрона указывает в другом направлении, имеет более низкую энергию. Таким образом, вместо одного уровня энергии вы получили два. Поскольку состояние, в котором спин электрона направлен вниз, имеет более низкую энергию, электрон предпочитает находиться в этом состоянии.

Между этими энергетическими уровнями у вас есть разница в энергии Δ Е . Когда электрон, находящийся в нижнем состоянии, поглощает фотон с энергией ℏ ю "=" Δ Е то электрон перепрыгивает из нижнего состояния со спином ↑ на верхний уровень со вращением ↓ . Итак, вы изменили спин электрона. (Наоборот, спин изменяется от ↓ к ↑ когда электрон испускает фотон соответствующей энергии.)

но разве спин не является внутренним свойством электрона?

Внутреннее означает, что электрону не нужно ничего делать, чтобы обладать этим свойством. (По крайней мере, так я перевожу «внутренний» ^^.) Таким образом, в классической картине электрон должен быть заряженной вращающейся сферой, чтобы получить это свойство вращения. Однако в КМ электрон просто «имеет» спин и не вращается. Тем не менее, встроенный не означает, что это свойство не может измениться. (Как сказал SuperCocia.)

На самом деле у вас есть энергетическое расщепление электрона в поле B в обратном направлении. Спин в направлении магнитного поля имеет энергию -mB, где m — магнитный момент, а спины, антипараллельные полю, имеют энергию +mB, потому что для их поворота требуется энергия.

Магнитное поле состоит из фотонов. Фотоны вращаются 1 частиц, что означает для данного г оси измерение вращения может дать + 1 или − 1 . Если фотон сталкивается с электроном, мы знаем, что спин должен сохраняться. Предположим, что электрон находится в состоянии со спином вверх. ↑ е "=" + 1 2 и фотон в состоянии со спином вниз ↓ п "=" − 1 . Есть две возможности, если эти два встречаются:

↑ е → ↑ е и ↓ п → ↓ п что означает отсутствие спин-флипа

или

↑ е → ↓ е и ↓ п → ↑ п , что возможно, потому что + 1 2 − 1 "=" − 1 2

Можно ли как-то убедиться, что электрон во втором случае после столкновения — это тот же самый электрон, который вступил в столкновение? Если мы с вами сталкиваемся и обмениваемся массой и/или импульсом, неясно, остаются ли две вещи, выходящие из столкновения (в любом значимом смысле), вами и мной.
Изменение спина электрона?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v