Spin (fizik)

Spin ya da dönü, temel parçacıklar ve dolayısıyla bileşik parçacıklar (hadronlar) ve atom çekirdeklerince taşınan korunan bir niceliktir.^[1][2]

Spin, kuantum mekaniğindeki iki tür açısal momentumdan biridir – diğeri ise yörüngesel açısal momentumdur. Yörünge açısal momentum operatörü, yörünge dönüşünün klasik açısal momentumunun kuantum mekaniğindeki karşılığıdır ve açı değiştikçe dalga fonksiyonunun periyodik yapısı olduğunda ortaya çıkar.^[3][4] Fotonlar için spin, ışığın kutuplanmasının kuantum mekaniğindeki karşılığıdır; elektronlar için spinin klasik karşılığı yoktur.^{[kaynak belirtilmeli]}

Elektronun spin açısal momentumunun varlığı, gümüş atomlarının yörünge açısal momentumu olmamasına karşın iki olası ayrık açısal momentuma sahip olduğunun gözlemlendiği Stern-Gerlach deneyi gibi deneylerden çıkarılmıştır.^[5] Elektron spininin varlığı, spin-istatistik teoreminden ve Pauli dışarlama ilkesinden kuramsal olarak da çıkarılabilir ve tam tersi, elektronun özel spini verildiğinde, Pauli dışarlama ilkesi türetilebilir.

SI spin birimi, klasik açısal momentum ile aynıdır (yani, N · m · s, J ·s veya kg ·m ² ·s ⁻¹). Uygulamada spin, dönüş açısal momentumunu açısal momentumla aynı boyutlara sahip olan indirgenmiş Planck değişmezine (ħ) bölerek boyutsuz bir spin kuantum sayısı olarak verilir; ancak bu değerin kesin hesaplaması bu değildir. Çoğu zaman, "spin kuantum sayısı" basitçe "spin" olarak adlandırılır. Bunun bir kuantum sayısı olduğu gerçeği örtüktür.

1. ^ Merzbacher, Eugen (1998). Quantum Mechanics. 3rd. ss. 372-373. ISBN 9780471887027. 
2. ^ Griffiths, David (2005). Introduction to Quantum Mechanics. 2nd. ss. 183-184. 
3. ^ "Angular Momentum Operator Algebra" 27 Kasım 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., class notes by Michael Fowler.
4. ^ A modern approach to quantum mechanics, by Townsend, p. 31, 80.
5. ^ Resnick, Robert (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles. 2nd. ss. 272-273. ISBN 9780471873730.