Физическая энциклопедия

СПИН


(от англ. spin — вращаться, вертеться), собственный момент кол-ва движения элем. ч-ц, имеющий квант. природу и не связанный с перемещением ч-цы как целого. С. называют также собств. момент кол-ва движения ат. ядра (и иногда атома); в этом случае С. определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квант. механике) С. элем. ч-ц, образующих систему, и орбит. моментов этих ч-ц, обусловленных их движением внутри системы.
С. измеряется в ед. постоянной Планка ћ и равен Jћ, где J — характерное для каждого сорта ч-ц целое (в т. ч. нулевое) или полуцелое положит. число, наз. спиновым квант. числом. Обычно его называют просто С. и говорят о целом или полуцелом С. ч-цы. Напр., С. эл-на, протона, нейтрона, нейтрино, так же как и их античастиц, равен 1/2, С. p- и К-мезонов равен 0, С. фотона равен 1.
Проекция С. на любое фиксиров. направление z в пр-ве может принимать значения -J, -J+1, . . ., +J. Т. степени свободы. Квадрат вектора С., согласно квант. механике, равен ћ2J(J+1). Со С. ч-цы, обладающей ненулевой массой покоя, связан спиновый магн. момент m=gJћ; коэфф. g наз. магнитомеханическим (или гиромагнитным) отношением.
Концепция С. введена в физику в 1925 амер. учёными Дж. Уленбеком и С. Гаудсмитом, предположившими (на основе анализа спектроскопич. данных), что эл-н можно рассматривать как «вращающийся волчок» (отсюда и термин «С.») с собств. механич. моментом ћ/2 и собственным (спиновым) магн.моментом, равным магнетону Бора mБ=ће/2mс (е и m — заряд и масса эл-на). Т. о., для С. эл-на g=e/mc и с точки зрения классич. электродинамики явл. аномальным: для орбит. движения эл-на и для любого движения классич. системы заряж. ч-ц с данным отношением e/m оно в два раза меньше (г/2 тс).
Учёт С. эл-на позволил В. Паули сформулировать принцип запрета, утверждающий, что в произвольной физ. системе не может быть двух эл-нов, находящихся в одном и том же квант. состоянии (см. ПАУЛИ ПРИНЦИП). Наличие у эл-на С. 1/2 объяснило мультиплетную структуру ат. спектров (см. ТОНКАЯ СТРУКТУРА), особенности расщепления спектр. линий в магн. полях (Зеемана эффект), порядок заполнения электронных оболочек в многоэлектронных атомах (а следовательно, и закономерности периодич. системы элементов), ферромагнетизм и мн. др. явления.
Существование у протона С. 1/2 постулировано на основе опытных данных амер. физиком Д. М. Деннисоном. Эксперим. проверка этой гипотезы привела к открытию сверхтонкой структуры ат. уровней энергии.
С. ч-ц однозначно связан с хар-ром статистики, к-рой они подчиняются. Как показал Паули (1940), из квант. теории поля следует, что все ч-цы с целым С. подчиняются Возе — Эйнштейна статистике (явл. бозонами), с полуцелым С.— Ферми — Дирака статистике (явл. фермионами). Для фермионов, напр. эл-нов, справедлив Паули принцип, для бозонов он не имеет силы.
В матем. аппарат нерелятив. квант. механики С. был введён Паули; при этом описание С. носило феноменологич. хар-р. Наличие у эл-на С. и спинового магн. момента непосредственно вытекает из релятив. Дирака уравнения (к-рое для эл-на в эл.-магн. поле в пределе малых скоростей переходит в Паули уравнение для нерелятив. ч-цы со С. 1/2).
Величина С. элем. ч-ц определяет трансформац. св-ва полей, описывающих эти ч-цы. При Лоренца преобразованиях поле, соответствующее ч-це со С. J=0, преобразуется как скаляр (или псевдоскаляр); поле, описывающее ч-цу с J=1/2,— как спинор, а с J=1 — как вектор (или псевдовектор) и т. д.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

СПИН
(от англ. spin - вращаться, вертеться) - собственныймомент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую природуи не связанный с перемещением частицы как целого. С. наз. также собств. С. измеряется в единицах и равен ,гдеJ- характерное для каждого сорта частиц целое (в т. ч. нулевое)или полуцелое положит. число - т. н. спиновоеквантовое число,к-роеобычно называют просто С.; в связи с этим говорят о целом или полуцеломС. частицы. Полуцелым С. обладают, напр., электроны, протоны, нейтринои их античастицы. С. p- и К-мезонов равен нулю, С. фотона равен 1.

Проекция С. на любое фиксиров. направление z в пространстве может приниматьзначения -J, -J + 1,..., +J. Т. J2можетнаходиться в 2J + 1 спиновых состояниях (при J = 1/2 - в двух состояниях),что эквивалентно наличию у неё дополнит. внутр. степени свободы. Квадратвектора С., согласно квантовой механике, равен . Со С. частицы, обладающей ненулевой массой покоя, связан спиновый магн. ;коэф. g наз. магнито-механическим (или гиромагнитным) отношением.

Концепция С. введена в физику в 1925 Дж. Уленбеком (G. Uhlenbeck) иС. Гаудсмитом (S. Goudsmit), предложившими (на основе анализа спектроскопич. электрон можно рассматривать как «вращающийся волчок» (отсюдаи термин «С.») с собств. механич. моментом1/2исобственным (спиновым) магн. моментом, равным магнетону Бора (.ит -заряд и масса электрона). Т. о., для С. электрона гиромагн. ,т. е. с точки зрения классич. электродинамики является аномальным: дляорбитального движения электрона и для любого движения классич. системызаряж. частиц с данным отношениеме/тоно в 2 раза меньше (е/2тс).

Учёт С. электрона позволил В. Паули (W. Pauli) сформулировать принципзапрета, утверждавший, что в произвольной физ. системе не может быть двухэлектронов, находящихся в одном и том же квантовом состоянии (см.Паули, Наличие у электрона С., равного 1/2, объяснило мультиплетнуюструктуру атомных спектров (тонкую структуру),особенности расщепленияспектральных линий в магн. полях (Зеемана эффект),порядок заполненияэлектронных оболочек в многоэлектронных атомах (а следовательно, и закономерностипериодич. системы элементов), ферромагнетизм и др. явления.

Существование у протона С., равного1/2,постулировано на основеопытных данных Д. М. Деннисоном (D. М. Dennison, 1927). Эксперим. проверкаэтой гипотезы привела к открытиюсверхтонкой структурыуровней энергииатома.

С. частиц однозначно связан с характером статистики, к-рой они подчиняются. Бозе - Эйнштейна статистике (являются бозонами),с полуцелым С.-Ферми - Дирака статистике(ф е р м и о н ы). Дляфермионов (напр., электронов) справедлив принцип Паули, для бозонов онне имеет силы.

В матем. аппарат нерелятивистской квантовой механики С. был введён Паули;при этом описание С. носило феноменологич. характер. Наличие у электронаС. и спинового магн. момента непосредственно вытекает из релятивистскогоДиракауравнения(к-рое для электрона в эл.-магн. поле в пределе малых скоростейпереходит вПаули уравнениедля нерелятивистской частицы со С. 1/2).

Величина С. определяет трансформац. свойства полей, описывающих этичастицы. ПриЛоренца преобразованияхполе, соответствующее частицесо С. J = 0, преобразуется как скаляр (или псевдоскаляр); поле, описывающеечастицу с J = 1/2,- как спинор, с J = 1 - как вектор (или псевдовектор)и т. д.

Лит.см. при ст.Квантовая механика. О. И. Завьялов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


Синонимы:
вращение, момент


  1. спин—СПИН от англ spin вращаться вертеться собств. момент количества движения элементарных частиц имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. ...Большая советская энциклопедия
  2. спин—от англ. spin вращаться вертеться. собственный момент количества движения элементарных частиц имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого....Большая Советская энциклопедия II
  3. спин—лат. spina шип ость хребет позвоночник составная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Большой медицинский словарь
  4. спин—м. физ.spin mem espn m...Большой русско-испанский словарь
  5. спин—от англ. spin вращаться вертеться собств. момент импульса элементарной частицыi или системы образованной этими частицами напр. атомного ядра. С. частицы имеет квантовую...Большой энциклопедический политехнический словарь
  6. спин—англ. spin букв. вращение собственно момент количествадвижения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный сдвижением частицы как целого измеряется в единицах...Большой энциклопедический словарь II
  7. спин—СПИН англ. spin букв. вращение собственно момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в е...Большой Энциклопедический словарь V
  8. спин—у ч.i Зупинка затримка.Без спину те саме що Без упину див. упин....Великий тлумачний словник (ВТС) сучасної української мови
  9. спин—спин у...Дзвона чи дзвону? або -А (-Я) чи -У (-Ю) в родовому відмінку
  10. спин—англ. spin букв. вращение собств. момент колва движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах Планка ...Естествознание. Энциклопедический словарь
  11. спин—английское spin буквально вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого. Измеряетс...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  12. спин—англ. вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах постоянн...Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  13. спин—англ. вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах постоянн...Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  14. спин—одна из величин характеризующая внутренние степени свободы квантовой частицы или квантового поля. Нерелятивистская частица имеет спин S i если ее волновая функция принима...Математическая энциклопедия
  15. спин—лат. spina шип ость хребет позвоночниксоставная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Медицинская энциклопедия
  16. спин—корень СПИН нулевое окончаниеОснова слова СПИНВычисленный способ образования слова Бессуфиксальный или другой СПИН Слово Спин содержит следующие морфемы или части прис...Морфемный разбор слова по составу
  17. спин—Начальная форма Спин винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  18. спин—СПИНstrong обозначение s в КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ собственный угловой момент присущий некоторым ЭЛЕМЕНТАРНЫМ ЧАСТИЦАМ атомам и ядрам. Спин может рассматриваться как вращение...Научно-технический энциклопедический словарь
  19. спин—от англ. spin вращение собственный внутренний момент импульса микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением микрочастицы как целого. Измеряется в ед...Начала современного естествознания
  20. спин—спин спин а физ....Орфографический словарь
  21. спин—спин менник чоловчого роду дя вд спинити...Орфографічний словник української мови
  22. спин—спин...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  23. спин—phys...Политехнический русско-французский словарь
  24. спин—спин спины спина спинов спину спинам спин спины спином спинами спине спинах...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  25. спин—Орфографическая запись слова спин Ударение в слове спин Деление слова на слоги перенос слова спин Фонетическая транскрипция слова спин [спин] Характеристика всех звуков ...Полный фонетический разбор слов
  26. спин—спин а физ.em Синонимы вращение момент...Русский орфографический словарь
  27. спин—м. биофиз.em spin angular momentum...Русско-английский медицинский словарь
  28. спин—spin физ. спин м.u физ.uspinменять ориентацию спина flip the spinдетонационный спин detonation spinканаловый спин channel spinполуцелый спин halfinteger spinцелый сп...Русско-английский политехнический словарь
  29. спин—m. вращение момент...Русско-английский словарь математических терминов
  30. спин—м. антипараллельные спины взаимодействующий спин выстроенные спины детонационный спин дробный спин замороженный спин изинговский спин изобарический спин изотопический спи...Русско-английский словарь по физике
  31. спин—spin каналовый спин полуцелый спин целый спинменять ориентацию спин flip spin вращение момент...Русско-английский технический словарь
  32. спин—spin...Русско-английский химический словарь
  33. спин—Спн...Русско-белорусский словарь
  34. спин—физ.i спн род.i спна муж.i...Русско-белорусский словарь II
  35. спин—спн спuна спин произвольный спин частицы...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
  36. спин—спн спна...Русско-белорусский физико-математический словарь
  37. спин—м. spin m изобарический спин изотопический спин начальный спин спин нейтрона нулевой спин полуцелый спин собственный спин спин фотона целый спин спин частиц спин электро...Русско-итальянский политехнический словарь
  38. спин—Синонимы вращение момент...Русско-китайский словарь
  39. спин—Drall физ.u Eigendrehimpuls Spinmoment частицыem Spin...Русско-немецкий политехнический словарь
  40. спин—напр. электронаem Drall innerer Drehimpuls Eigendrehimpuls Spin...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  41. спин—напр. электрона Drall innerer Drehimpuls Eigendrehimpuls Spin...Русско-немецкий химический словарь
  42. спин—физ. спн ну изобарический спин нечтный спин нулевой спин положительный спин полуцелый спин спин частицы целый спин чтночтный спин чтный спин Синонимы вращение мо...Русско-украинский политехнический словарь
  43. спин—spin...Русско-чешский словарь
  44. спин—спин англ.em spin вращаться собственный механический момент количества движения элементарной частиц электрона протона нейтрона или атомного ядра всегда присущий данному в...Словарь иностранных слов русского языка
  45. спин—спин лат. spina шип ость хребет позвоночник составная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Словарь медицинских терминов
  46. спин—спин момент вращение Словарь русских синонимов. спин сущ. колво синонимов вращение момент Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы вращение момент...Словарь синонимов II
  47. спин—спин момент вращение...Словарь синонимов
  48. спин—Б. Грин Квантовомеханическое понятие соответствующее моменту импульса в классической механике. У частиц есть врожденное количество спина равное целому или полуцелому числ...Словарь современной физики из книг Грина и Хокинга
  49. спин—СПИН у ч. Без спину те саме що Без упину див. упин. Олеся була без краю без мри щаслива й бажалось хати летти без спину без кнця Н.Лев. III Нема нема спину кому чому ...Словник української мови в 11 томах
  50. спин—СПИН у ч. Без упину рдшеem без спину див. упинНема нема не було зупину впину спину т. н.em див. немаНе мати не знати спину впину див. мати...Словник української мови у 20 томах
  51. спин—СПИН английское spin буквально вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого. Изме...Современная энциклопедия
  52. спин—СПИН англ . spin букв. вращение собственно момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в е...Современный энциклопедический словарь
  53. спин—спин [...Толковый словарь иностранных слов
  54. спин—у ч. Зупинка затримка. Без спину те саме що Без упину див. упин....Толковый словарь украинского языка
  55. спин—Ударение в слове спинУдарение падает на букву и...Ударение и правописание
  56. спин—в спол.не знати спину to know no restraint...Українсько-англійський словник
  57. спин—у m zatrzymanie не знати спину nie zna granic nie mie hamulcw...Українсько-польський словник (Мар'ян Юрковський, Василь Назарук)
  58. спин—удерж в некоторых выражениях разг. угомон спину нема [нема] кому чому удержу нет кому чему без спину без удержу безудержно без остановки безостановочно не знати [не мат...Українсько-російський словник
  59. спин—спин спины спина спинов спину спинам спин спины спином спинами спине спинах Источник Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку . Синонимы вращение момент...Формы слова
  60. спин—англ. spin букв.вращение собств. момент колва движения элементарной частицы электрона протона и т. п. Имеет квантовую природу и не связан с к.л. перемещениями частицы в т...Химическая энциклопедия
  61. спин—Снип Сип Син Ипс Спин...Электронный словарь анаграмм русского языка