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[技术] 电自旋

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发表于 2008-12-5 05:11:56 | 显示全部楼层

电自旋

电与磁其实是不可分的,我们把这两种作用合称为电磁作用,而电磁作用与重力作用都可以用力场的观念来描述。例如有一个质量是M的物体,在空间中就产生一个重力场,另一个有质量的物体就会受力,我们说它因重力场的影响而受力。电磁的情形也一样,带电物体会产生电磁场,使得另一带电物在电磁场中受力。
量子电动力学

当进入到原子的尺度时(10−10 公尺),会发现所有的物质都是由不同的原子构成的,而原子是由不同的原子核与电子构成的,带负电的电子与带正电的原子核(由质子与中子构成)经由电磁作用紧密地结合在一起。但在原子的尺度时,我们必须用量子化的电磁场来描述,这种描述法就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子。其实光就是一种电磁波,量子化的电磁作用也就是光电作用。这样的描述在 50 年代就已发展得相当完善了,称作量子电动力学(quantum electrodynamics, QED)。

在量子力学裡,每一颗粒子除了有质量与电量外,还有固定的自旋量(自转角动量)。虽然自旋的空间性质与物体的自转很像,但它是纯粹的量子观念,不能多一些或少一些,电子必定带 1/2 单位的自旋,而光子带一单位。带半整数单位自旋的叫费米子,带整数单位自旋的叫玻色子。另外每个粒子还有对应的「反粒子」,反粒子的质量、自旋与粒子相同,但电荷与其他的「荷」则与粒子相反(相加后是零),正反粒子可互相湮灭成为不带任何「荷」的光子。 

发表于 2015-12-8 05:00:01 | 显示全部楼层
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