Spinquantenzahl: Ausrichtung des Elektronenspins zum Atomkern?
Was sagt die Spinquantenzahl s mit s=+1/2 oder s=-1/2 aus?
Beim Stern-Gerlach-Versuch bedeuten die Vorzeichen eine parallele oder antiparallele Ausrichtung des Spins zur Magnetfeldrichtung. Bedeutet es hier dasselbe oder was anderes?
Lässt sich durch die Spinquantenzahl die Ausrichtung des Magnetischen Moments des Elektrons zum Atomkern erfahren?
1 Antwort
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").