La rotation (moment cinétique) est une mesure de la rotation d'un objet autour de son propre axe. Il s'agit d'une quantité vectorielle, dont l'amplitude est égale au moment cinétique de l'objet et dont la direction est égale à l'axe de rotation de l'objet.
Pourquoi le spin est-il appelé un moment angulaire intrinsèque ? Le spin d'une particule est un moment angulaire intrinsèque, ce qui signifie qu'il s'agit d'une propriété de la particule elle-même et qu'elle n'est pas affectée par son environnement. Le spin d'une particule peut être considéré comme une mesure de son moment angulaire, qui est le moment de sa rotation. Le spin d'une particule peut être positif ou négatif, et la direction du spin peut être dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse.
Qu'est-ce que le spin d'une particule ?
À la base, le spin est une propriété intrinsèque d'une particule qui détermine son comportement en cas de rotation. En mécanique classique, les particules peuvent posséder à la fois un spin et un moment angulaire orbital, mais en mécanique quantique, ces deux propriétés sont fondamentalement différentes. Le moment angulaire orbital résulte du mouvement de la particule autour d'un centre, tandis que le moment angulaire de spin est une propriété inhérente à la particule elle-même.
En mécanique quantique, le spin est une manifestation du moment angulaire de la particule, et comme le moment angulaire, il est quantifié. Le spin d'une particule peut être considéré comme son "moment angulaire intrinsèque", ce qui signifie qu'il s'agit d'une mesure du moment angulaire de la particule qui n'est pas dû à son mouvement orbital. En d'autres termes, le spin est le moment angulaire qu'une particule aurait si elle n'était pas en mouvement.
Le spin d'une particule est représenté par un nombre quantique de spin, qui peut être une valeur demi-entière. Le nombre quantique de spin d'un électron, par exemple, est -1/2. Cela signifie qu'un électron a un moment angulaire de spin de -1/2 h-bar, où h-bar est la constante de Planck réduite.
Le spin d'une particule peut avoir des conséquences importantes sur son comportement. En particulier, le spin d'une particule détermine ses statistiques de spin, qui à leur tour dictent le comportement de la particule en cas d'échange de particules identiques. Les bosons, par exemple, sont des particules dont le spin est entier et qui obéissent aux statistiques de Bose-Einstein. Cela signifie que les bos Quelle est la différence entre le moment cinétique de spin et le moment cinétique orbital ? Le moment angulaire de spin d'une particule est une propriété intrinsèque de la particule, et est déterminé par son nombre quantique de spin. Le moment cinétique orbital d'une particule est une mesure du moment cinétique de la particule par rapport à une origine choisie, et est déterminé par la position et le moment cinétique de la particule.
Quel est le moment angulaire de spin d'un photon ?
Le moment cinétique est une mesure de la rotation d'un objet. Un objet ayant un moment cinétique tourne autour d'un axe, et la quantité de moment cinétique est déterminée par la masse de l'objet, la vitesse de rotation de l'objet et le rayon de rotation de l'objet.
Le moment cinétique de spin d'un photon est une mesure du spin du photon. Le spin d'un photon est une mesure du moment cinétique du photon autour de son propre axe. Le moment cinétique de spin d'un photon est déterminé par la masse du photon, la vitesse de rotation du photon et le rayon de rotation du photon.
Pourquoi le moment cinétique est-il quantifié ?
La quantification du moment cinétique est une conséquence de la nature ondulatoire des particules. Afin de comprendre pourquoi c'est le cas, considérons une particule se déplaçant dans un cercle de rayon $r$. Le moment cinétique de la particule est donné par
begin{equation}
mathbf{L} = mathbf{r} times mathbf{p}
end{equation}
où $mathbf{p}$ est la quantité de mouvement linéaire de la particule. Maintenant, si nous considérons la nature ondulatoire de la particule, la position de la particule est donnée par
begin{equation}
mathbf{r} = mathbf{r}_0 + lambda mathbf{n}
end{equation}
où $mathbf{r}_0$ est le centre du cercle, $lambda$ est la longueur d'onde de la particule, et $mathbf{n}$ est un vecteur unitaire perpendiculaire au plan du cercle. En substituant ces données dans l'expression du moment cinétique, on obtient
begin{equation}
mathbf{L} = left( mathbf{r}_0 + lambda mathbf{n} right) times mathbf{p}
end{equation}
Maintenant, puisque la particule se déplace dans un cercle, nous avons