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jugengfans金虫 (正式写手)
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为什么磁铁在旋转的时候，磁场会跟着转？ 已有9人参与
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磁场是电子自旋形成的。自旋没有确定的方向，但是大量自旋的合作用是形成一个确定方向的磁场。问题是，在磁铁旋转的时候，为什么这个磁场（电子自旋）会跟着转？是ls耦合的原因吗？单个磁性分子转动，spin也会跟着转吗？不是说改变电子的自旋是很困难的吗。那么一开始处于stern 格拉赫实验中的spin up电子是如何变成spin down的？ [ 发自手机版 http://muchong.com/3g ] |
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jugengfans
金虫 (正式写手)
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- 专业: 凝聚态物性 II ：电子结构
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那请教一下自由的、静止的单个电子，所产生的磁场B是多大呢。我翻了翻手头的几本书，貌似都没有提到这个问题。 在我的观念里，磁场B的产生，需要电荷的运动。电子在轨道中的运动，是在实空间中的运动，所以可能产生磁场。但电子的自旋呢？ 电子不是一个带着分数电荷的，有大小的小球吧。以前教量子老师总是说，不能用经典的观念理解电子。电子有一个内秉角动量，这个角动量不是电荷运动产生的。如果假设电子是个均匀的，电荷为q的、半径为r的带电球体，那么它表面的运动速度会超过光速。无法理解，但是目前还是把它当成点粒子来处理的。无穷小，但是有一个指向。 但是您说的M又确实可以产生磁场。在磁体中，分子总磁矩的密度假如是M，它确实可以累积。最后形成一个大的"分子电流"。。 为什么单个电子的磁场没有给出，在材料中有个M，突然就冒出来了。。 当然这点我也很不理解。因为没学过量子场论。不知道这些概念对不对。欢迎最猛烈的批评。 —————————————————————————— 自问自答一下，也许电子波函数里的自旋项没有空间部分，仅仅是因为这一种近似。。就像我们也可以写出一个质子的波函数，但是这个波函数不能描述质子中分数电荷的分布一样。。所以，电子自旋波函数没有空间部分，不能作为电子没有体积的证据。若是真的没有体积，也就没有周长，自然也就不会有磁矩。 那么单个静止的电子有没有磁矩？会不会产生磁场？ 我们假设单个静止电子是有磁矩的，看看会有什么现象。 如果两个静止的，spinup的电子，放在相距为l的地方。如下图所示 （-） （-） l <---------- L --------> | 假设左边的电子在右边电子处产生的磁场为B. 则右边的电子受到磁场作用后的能量为 uB 那么，如果左边是spindown的电子，右边还是spinup，则B反向，电子能量-uB. 这两个体系的能量变的不同了。能量高的那个体系不稳定。 那么，这个不稳定体系中，会不会有其中一个电子改变自旋，并在这个过程中，以光子的形式释放2uB的能量？那只需要拉两个电子来，探测放出的光子的频率v，就可以通过E=hv=2uB来确定电子所产生的磁场强度B在空间中的分布了？ 这也有点像核磁共振。。 |
20楼2015-08-27 22:34:25
2楼2015-05-29 10:27:10
jugengfans
金虫 (正式写手)
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3楼2015-05-29 12:32:30
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