Spinquantenzahl: Ausrichtung des Elektronenspins zum Atomkern?

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Spin ist ein quantenmechanisches Phänomen. Ein Elektron hat immer die Spinquantenzahl 1/2. Die magnetischen Spinquantenzahlen +1/2, -1/2 sind Eigenwerte eines Operators, der die Projektion des Spins auf eine Achse beschreibt.

Ein Spin koppelt an ein Magnetfeld. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher Term in der Schrödinger-Gleichung gegenüber spinlosen Teilchen ("Pauli-Gleichung"). Das ist das, was beim Stern-Gerlach-Versuch zur Aufspaltung im inhomogenen Magnetfeld führt.

Was man in der Atomspektroskopie sehen kann ("Feinstruktur") ist, dass Spin und Bahndrehimpuls koppeln ("Spin-Bahn-Kopplung"). Für die Stärke ist die Stellung des Spins des Teilchens relativ zu seinem Bahndrehimpuls entscheidend.

Des weiteren gibt es eine Kopplung des Kernspins an den Drehimpuls der Elektronenhülle. Auch den kann man in der Atomspektroskopie sehen ("Hyperfeinstruktur").

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abschluss als Diplom-Physiker