با سلام.MRT نوشته شده:همانطور كه قبلا گفتم با تعريفي كه از اسپين كردم پديدار شدن قطبين مغناطيسي توجيه ميشود . فرض كنيد در مقابل ديدگان Cosmologist ذرهاي با اسپين وجود دارد كه قطب مغناطيسي N در بالا و S در پايين است . اگر او 180 درجه بچرخد و از سقف آويزان شود قطب مغناطيسي N در پايين و S در بالاي اوست . آيا ايشان ميتوانند ادعا كنند كه اسپين ذره عوض شد . البته اسپين در ديد ايشان عوض شده و نسبت به ما و نسبت به خود ذره همواره ثابت مانده است . حال اگر ذره 180 درجه بچرخد باز اسپين براي خودش ثابت است ولي براي ما و Cosmologist عوض شده است . در حقيقت ما ذرات را نميتوانيم تا ابد محكوم كنيم كه چرخشي انجام ندهند و اسپينشان همواره در ديد ما ثابت باشد بلكه با احساس كوچكترين ميدان مغناطيسي زاويه محور خود را تغيير ميدهند و اين خاصيت مغناطيس است . آنها بيشتر از دفع تمايل به جذب دارند . لذا دو الكترون اسپين دار درون جعبه به طرف هم كشيده شده و يك زوج الكترون - الكترون را تشكيل ميدهند و به احتمال زياد خنثي شده و از ديد ما مخفي شوند .
جناب MRT من تاکید میکنم که شما دارید کلا بر اساس مفاهیم کلاسیک در مورد اسپین و چرخش و قطب های مغناطیسی صحبت میکنید که این اشتباه است.
اسپین یک مفهوم کاملا کوانتومی است.
به طور مثل شما نوشته اید که اگر ذره 180 درجه بچرخد ، اسپین برای خودش ثابت است (فقط ناظر ان را معکوس میبیند). پس با این تعبیر اگر 360 درجه (2PI) بچرخد برای ناظر هم به همان حالت اولیه باز میگردد.
در مکانیک کوانتومی دقیا خلاف این امر ثابت شده.
یک حالت اسپینی با چرخش 2PI (عدد پی) به حالت اولیه خود باز نمیگردد بلکه باید 4PI بچرخد تا به حالت اولیه خود باز گردد . شما با مفاهیم کلاسیک چگونه این پدیده را توجیه میکنید؟ این پدیده کاملا کوانتومی است و معادل کلاسیک ندارد
با توجه به تصاویری که نشان داده اید و تعریفی که برای قطبین مغناطیسی آورده اید باز هم تاکید میکنم که توجیه شما کاملا کلاسیکی است.MRT نوشته شده:همانطور كه قبلا گفتم ذرات باردار اسپين دارند و اسپين هم قطبين مغناطيسي ايجاد ميكند . قطبهاي مغناطيسي غير همنام همديگر را جذب كرده و رو در روي يكديگر قرار گرفته و تشكيل يك زوج را ميدهند كه اين حالت براي بخار نقره نيز صادق است .
شما بر این استناد میکنید که ذره بارداد در مدار اتمی حول محوری میچرخد و چون یک مدار جریان ایجاد میشود پس گشتاور مغناطیسی به وجود میآید پس قطبین مغناطیسی داریم. در این میان با نوشتن روابط ریاضی میبینیم که گشتاور مغناطیسی متناسب با اندازه حرکت زاویه ای میشود.
این تعبیر کاملا کلاسیکی است و برای مدارهای ماکروسکپی قابل قبول است اما در مورد گشتاور مغناطیسی دقیق ذره باردار این روابط به جواب نخواهد رسید و حتما باید طبق روابط مکانیک کوانتومی گشتاور مغناطیسی را تعیین کرد.
شما از قطبین مغناطیسی نام میبرید!پقطب مغناطیسی به چه معناست؟ در یک سیستم از اتمها قطب مغناطیسی حاصل برهمنهی مغناطش تکتک ذرات است که یک مغناطش کلی برای جسم تعریف میکند. این یک تعریف ماکروسکپی است حال آنکه اسپین یک تعریف میکروسکپی است و با گشتاور مغناطیسی تکتک ذرات سروکار دارد.
دلیل اینکه استدلال هایی بر پایه چرخش برای روابط حاکم بر اسپین میآورند، شباهت آن با روابط اندازه حرکت زاویه ای است.
شما نمیتوانید بدون توجه به تک تک ذرات و تنها با استناد به اینکه قطب مغناطیسی یک اتم بالا یا پایین است در مورد اسپین تک تک ذرات بحث کنید.
آزمایش اشترن گرلاخ بر اساس تفکیک ذرات در میدان مغناطیسی غیر یکنواخت در اثر برهمکنش گشتاور مغناطیسی ذراه با میدان مغناطیسی استوار است.MRT نوشته شده:اينك دو ذره باردار و يا دو اتم نقره جذب انحراف دهنده مغناطيسي شده و از هم جدا و تفكيك ميشوند يعني اين آزمون زوجيت ذرات باردار و اتمها را ثابت ميكند .
منظور دقيق شما از فيلتر چيست و مكانيزم فيزيكي اين فيلترها چگونه است تا تاثير آنها در ذرات باردار يا اتمها را برسي كنم ؟
U=-M.B که در آن U انرژی پتانسیل، M گشتاور مغناطیسی ذرات و B میدان مغناطیسی است. از گرفتن منفی گرادیان پتانسیل میتوانید نیروی وارد بر ذرات را بیابید.
دلیل انحراف ذرات در میدان همین نیرو است
قبل از کشف اسپین با توجه به تعریف کلاسیکی که برای اندازه حرکت زاویه ای و گشتاور مغناطیسی حاصل از ذره دواران کننده حول یک محو داشتند تصور میشد که دلیل جدایی ذرات در میدان، گشتاور مغناطیسی حاصل اندازه حرکت زاویه ای آنها است.
اتم نقره دارای اندازه حرکت زاویه ای صفر است. پس تصور میرفت که در میدان ذرات تفکیک نشوند اما باز هم ذرات تفکیک شدند.
اینجا بود که تعریف اسپین به میان آمد و به دلیل رفتار مشابهی که با اندازه حرکت زاویه ای نشان میداد تصور نوعی چرخش ذاتی برای اسپین درنظر گرفتند.
اما ازمایش اشترن گرلاخ به ما کمک میکند که با تنظیم جهت میدان مغناطیسی بتوانیم مولفه های مختلف اسپین را در راستا های مختلف تفکیک کنیم.
اگر میدان B در جهت Z باشد ذراتی که اسپینشان در راستای Z باشد، در اثر عبور از این میدا که در اصطلاح (فیلتر Z) خوانده میشود به دو جهت Z+ و --Z تفکیک میشوند.
اکنون ما ذراتی داریم که همه در راستای Z قطبیده اند.
طبق کلاسیک توقع داریم که اگر از یک فیلتردر جهت X استفاده کنیم اصلا خروجی نداشته باشیم چون هیچ ذره ای جهت گیری در جهت x ندارد که بخواهد از این فیلتر عبور کند
اما میبینیم که باز هم خروجی داریم و ذرات به دو جهتX+ و X-- تفکیک میشوند.
شما این تفکیک مجدد ذرات را با تعاریفی که از اسپین دارید چگونه توجیه میکنید؟