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再说“属性”,属性的解释是,人类对于某一对象的抽象理解。“如何理解文化属性”?那就先从“文化”与“属性”的结构中找找吧。而并非是无属性的。而这些蛇系忍术不论是威力是属性上都令大蛇丸十分满意。4、粒子的自旋永不停止(关于内禀)现在我们来说说,自旋的内禀、固有是什么意思?宏观世界中,没有永远旋转的永动机,不管什么物体旋转,最终都会停下来的。
粒子的自旋属性到底是什么?
warnning:文很长,万余字,如果你确实想深刻理解自旋,可以先收藏,心静下来的时候分几次阅读。费曼:对自旋的量子力学描述可以作为范例,推广到所有量子力学现象。(话说生活大爆炸里的谢尔顿难道是照他的模子找的?这也太像了)自旋是一个初听起来很形象化,但越听越不是那么回事的粒子特性,每当你一次次想要理解它到底是什么的时候,“内禀属性”、“固有角动量”、“不是真的在那旋转”,这些关于“自旋”最多也最让你抓狂的描述就会跑到你的面前挡住你,那它tmd到底是什么?你肯定会在听完后又发自内心的咒骂一句。
自旋在数学上可以通过狄拉克方程来描述(1/2自旋),这是一种相对论版本的波动方程,涉及复杂的偏微分方程。相信我,看着那些看似没几个字母,但展开起来似乎又无穷无尽的如同天书一样的方程组,你肯定会说,这不是我想了解的自旋,我要它的物理图像,它到底是个啥?对基本粒子的自旋的形象化描述通常会被告知是不能甚至是禁忌的,接下来,让我们从实验出发,试着把你从那种抓不住、看不清、瞄不准的无力感中解救出来吧,前提是你对看这篇长文有足够的耐心。
TIP:我们重点讨论电子的自旋(夸克与之类似),因为它在量子理论中被认为是不可分割的,整个过程中,会出现一些非常核心的数学公式,它们都很简单,试着看一看,相信我,这对于你深刻理解自旋并获得一种实在感所必不可少。 施特恩-格拉赫实验(Stern-Gerlach experiment)让我们先从第一个能抓住的确定开始,那就是施特恩-格拉赫实验。
因为实验有明确的实验现象!这个实验简单来说就是种了棵桃树想吃桃子,结果却长出来个榴莲,其过程可以说是曲折辗转。首先,我们来认识桃子(实验的目的)。施特恩-格拉赫实验是量子力学历史上的一个开创性的实验,但因为缺钱曾几乎中断,很多事情就是这样,很多伟大事件的发生并不会自带出场BGM的,而是从平淡中慢慢走出来的,我们讲关键部分吧。
实验目的:为了验证玻尔-索末菲的电子轨道角动量量子化理论。这是个啥?别着急,且听我慢慢道来。 你得先知道磁矩时间回到实验所在的19世纪末20世纪初,当时,经典物理认为,更确切的说,卢瑟福的行星原子模型认为:原子的外层电子是在做绕核运动的,最基本的情况就是氢原子,仅有1个电子,它这样转啊转,你想到了什么?(虽然这个模型与现代量子力学所描述的原子模型不一样,但相信我,按时间线来对于你理解有帮助,接着往下看)对!一圈一圈的转,有质量m、有速度v 、有绕核半径r ,那么,就会产生角动量,什么是角动量呢?角动量=mvr,它是有方向的,方向满足右手螺旋定则。
因为电子带电,在产生角动量的同时,就相当于一个环形载流线圈,就会产生磁场,磁场方向同样满足右手螺旋定则,这种电子绕圈转动的微观结构就和宏观上线圈磁铁是类似的,只不过它是一个极微小的只有1圈的线圈,学名叫磁偶极子,它的磁场强度和方向可以用一个你常听说但又迷迷糊糊的物理量来定义,叫做磁矩(或者说叫转动磁矩)。
上面这个公式就是磁矩与轨道角动量的关系式,e和m0分别代表电荷、质量,对于特定粒子,比如电子来说,都是常数,不用管它,公式表明磁矩与轨道角动量是线性关系,即轨道角动量对应着磁矩。为什么要讲磁矩呢,因为这是施特恩-格拉赫实验的运行原理,它就是打算利用非均匀磁场与原子磁矩的相互作用来完成对玻尔-索末菲理论的实验验证的。
实验预期要看到什么样的现象预期会看到什么实验现象呢?根据玻尔-索末菲的理论,如果看到银原子经过非均匀磁场后,在磁梯度的影响下,经过密集的打击,在底板上留下2道分立的条纹,实验目的就算达到。 实验结果令他们很开心1922年初,经过不懈的努力,实验的结果终于出来了,如他们所愿(上图为格拉赫给玻尔寄的那张著名的明信片),右侧的底板上如期出现了分立的2道条纹(两边闭合是由于磁场强度与梯度的减弱,主要看中间)。
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