Spinn

Spinn, rørslemengdmoment, impulsmoment, angulær impuls, dreieimpuls eller rotasjonsimpuls er ein vektorstorleik i fysikken knytt til rotasjon. Ein av dei grunnleggjande bevaringslovene i mekanikken slår fast at spinnet for eit isolert system i fysikk held seg konstant, og det må eit ytre dreiemoment til for at spinnet skal endre verdi eller retning. 

I kvantemekanikk refererer det til intrisikk drivmoment for ein partikkel. Intrisikk tyder at spinnverdien ikkje er avhengig av noko eksternt punkt, i motsetnad til drivmoment. Spinn er ein viktig storleik i kvantemekanikk og statistisk fysikk sidan det styrer den kollektive oppførselen til ei samling av identiske partiklar. Spinn-statistikk-teoremet seier at partikler med heiltalig spinn, dvs. , er bosonar, som ikkje følgjer Pauliprinsippet, medan partikler med halvtalig spinn, dvs. , er fermionar som følgjer Pauliprinsippet. 

Storleiken spinn vart først introdusert av Wolfgang Pauli i 1927 som ein ekstra fridomsgrad som var naudsynt for å formulere Pauliprinsippet. Den første teorien der spinn var ein integrert del var den relativistiske skildringa til Paul Dirac av elektron i 1928.

 Matematisk formulering 
Den matematiske formulering av spinn er analog til formulering av kvantisert drivmoment. Klassisk drivmoment er ein vektor med tre komponentar, dvs. tre fridomsgrader. Kvantemekaniske er det berre to fridomsgrader på grunn av kvantesamanfiltring. Vanligvis gjev ein absoluttverdien og spinn omkring z-aksen.

Matematisk kan dette skrivast 

der S er spinnvektor-operatoren,  er ein spinneigenvektor, s er  spinnkvantetal og ms er sekundært spinnkvantetal. For z-komponenten har vi

der verdiane av ms er avgrensa av s:

Ofte formulerer ein òg kvantemekanisk spinn ved hjelp av Paulimatrisene.

Kjelder
Denne artikkelen bygger på «Spinn» frå ,  den 14. april 2013.  


Kategori:Grunnleggjande fysikk
Kategori:Rotasjonssymmetri
Kategori:Kvantefeltteori
Kategori:Spinntronikk