
【化】 intrinsic angular momentum
内禀角动量(Intrinsic Angular Momentum)是量子力学中描述粒子固有旋转特性的物理量,与经典力学中轨道角动量存在本质区别。该概念最早由乌伦贝克与古兹密特于1925年提出,用于解释电子在磁场中的能级分裂现象。
从汉英词典角度解析:
物理本质包含三个核心特征:
实验验证方面:
(注:因未获取有效网页链接,引用来源采用学术惯例标注,实际写作建议引用《物理评论快报》、Springer量子力学教材等权威文献)
内禀角动量是量子力学中描述粒子固有角动量的概念,以下是详细解释:
内在属性
内禀角动量是粒子自身固有的角动量,与三维空间中的轨道运动无关。例如电子的自旋,即使电子静止时也存在这种角动量。
量子化特性
其数值是量子化的,通常以约化普朗克常数(ħ)为单位。例如电子自旋在任意方向的投影只能取±ħ/2(即±h/4π,其中h为普朗克常数)。
来源不同
轨道角动量来自粒子在空间中的运动(如绕原子核旋转),计算公式为$$ L = mathbf{r} times mathbf{p} $$(r为位置矢量,p为动量);而内禀角动量(如自旋)是粒子内在属性,无需外部运动。
数学描述
自旋角动量算符满足角动量对易关系,但无经典对应,而轨道角动量可通过经典力学推导。
基本粒子分类
自旋值决定了粒子的类型:费米子(半整数自旋,如电子)和玻色子(整数自旋,如光子)。
电磁场中的表现
电磁场的内禀角动量与其自旋相关,例如圆偏振光的光子携带自旋角动量±ħ。
自旋投影值: $$ S_z = pm frac{hbar}{2} $$ (对电子而言,其中$$ hbar = frac{h}{2pi} $$)
如需进一步了解实验验证(如斯特恩-格拉赫实验)或具体应用场景,可参考权威量子力学教材或相关论文。
【别人正在浏览】