Aimant et électron

[cosmoff]

Bonjour à tous,

voila, un électron possède un moment magnétique qui est le spin. Si j'ai un aimant à coté d'un électron alors le spin va se placer sur l'axe magnétique de l'aimant, et l'électron va donc subir une force magnétique. Or mon prof de physique disait : "si vous avez un électron a coté d'un aimant il ne va rien se passer, l'électron ne bougera pas". Pourtant si l'électron a un moment magnétique, alors il devrait réagir comme un aimant, donc subir une force magnétique.

Merci d'avance pour votre aide.
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[jiherve]

Bonsoir,
Un champ magnétique dévie très bien un électron libre en mouvement, des millions de CRT en ont fait la preuve en plus des accélérateurs et de la RPE, donc ce n'est pas tout à fait vrai.
JR

[cosmoff]

oui mais la je parle d'un aimant et d'un électron qui ne bouge pas

[LPFR]

Bonjour.
Un électron immobile dans un champ magnétique uniforme subit uniquement un couple qui tend à aligner le spin avec le champ.
Mais dans un champ magnétique non uniforme, il subit en plus une force nette proportionnelle au gradient du champ magnétique.
Le champ magnétique des aimants est presque toujours non uniforme. Ne serait-ce que parce qu’il diminue avec la distance.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

voila, un électron possède un moment magnétique qui est le spin.

Ca commence mal. Le moment magnétique n'est pas le spin. Le moment magnétique est lié au spin (par le facteur de Landé).

Si j'ai un aimant à coté d'un électron alors le spin va se placer sur l'axe magnétique de l'aimant

Le moment magnétique, pas le spin.

Je pinaille un peu, mais il ne faut pas prendre l'habitude d'utiliser un mot à la place d'un autre.

La situation est analogue à celle d'un moment magnétique "classique" ou "macroscopique" placé dans un champ magnétique, et LPFR vous a répondu.

[coussin]

En effet, un électron est dévié par un aimant. On peut, en principe, faire une expérience de Stern-Gerlach avec des électrons.*

* En fait, on ne verrait rien car les déflections sont trop faibles.

[cosmoff]

donc si le moment magnétique de l'électron s’aligne au champ magnétique de l'aimant, alors l'électron va subir une force attractive qui va l'attirer vers l'aimant ?
peut on dire que l'électron se comporte comme un aimant ?

[coussin]

donc si le moment magnétique de l'électron s’aligne au champ magnétique de l'aimant, alors l'électron va subir une force attractive qui va l'attirer vers l'aimant ?
peut on dire que l'électron se comporte comme un aimant ?

Non, l'électron ne génère pas de champ magnétique par exemple.
C'est un peu comme un matériau paramagnétique : ils sont sensibles aux aimants mais ne sont pas des aimants eux-mêmes.

[phys4]

La discussion recommence à dériver, un peu de soin dans les réponses serait souhaité :

En effet, un électron est dévié par un aimant. On peut, en principe, faire une expérience de Stern-Gerlach avec des électrons.*

* En fait, on ne verrait rien car les déflections sont trop faibles.

L'expérience Stern-Gerlach consiste à détecter l'orientation du champ d'un électron en le faisant traverser un champ très inhomogène.
L'électron doit appartenir à un atome pour compenser la charge, qui donnerait une déviation beaucoup plus forte que l'effet recherché.
L'effet sur un électron isolé serait énorme, mais complétement masqué par les déviations parasites encore plus fortes.

Non, l'électron ne génère pas de champ magnétique par exemple.
C'est un peu comme un matériau paramagnétique : ils sont sensibles aux aimants mais ne sont pas des aimants eux-mêmes.

Bien sur qu'un électron se comporte comme un petit aimant,
l'utilisation de l'orientation d'une population d'électrons dans un cristal permet la création du ferromagnétisme : le champ produit par un barreau aimanté est celui des électrons.

[coussin]

un peu de soin dans les réponses serait souhaité

Je m'excuse si mes réponses ne sont pas au niveau souhaité par ce forum. Je fais ce que je peux, hein (pis je suis en vacances )

[coussin]

Sinon, pour ce que j'ai dit quant à une expérience de type Stern-Gerlach avec des électrons, je renvoie vers ce papier : http://www.tandfonline.com/doi/abs/1...nalCode=tcph20 (malheureusement en accès restreint; j'ai ce papier pour ceux que ça intéresse vraiment).

C'est en fait un vieux débat entre Pauli et Bohr, du temps des conférences à Coppenhague (qui mèneront à l'interprétation du même nom). Ce papier approche ce problème avec un aspect "histoire des sciences" que j'aime bien (ainsi qu'ne discussion physique de l'effet)

[cosmoff]

pourtant LPFR me dit : "Un électron immobile dans un champ magnétique uniforme subit uniquement un couple qui tend à aligner le spin avec le champ.", mais si l'électron se comporte comme un "petit aimant" alors l'électron peut subir une force attractive vers l'aimant

[phys4]

C'est le principe de l'effet Stern-Gerlach, pour le mettre en évidence il fait que l'électron appartienne à un atome et qu'il ne soit pas appairé avec un autre électron.
L'effet du gradient de champ produit une déviation qui permet de mesurer le moment magnétique.

[LPFR]

pourtant LPFR me dit ..., mais si l'électron se comporte comme un "petit aimant" alors l'électron peut subir une force attractive vers l'aimant

Bonjour.
Uniquement si le champ n'est pas uniforme (comme je l'ai dit et Phys4 l'a fait aussi remarquer).
Au revoir

[cosmoff]

Ok c'est plus clair, merci beaucoup pour vos réponses