Protons et neutrons perdent-ils le nord ?

[invite1ec00046]

Ces deux éléments ont-ils, à l'instar des dipôles, un "pôle nord" et un "pôle sud" ?

En effet, leurs particules élémentaires étant chargées, cela crée-t-il une orientation ?

Merci de vos réponses.

B.
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[invite88ef51f0]

Salut,
En terme de physicien, on parle de "moment magnétique". Et effectivement, le proton et le neutron ont un moment magnétique.

Le fait que le neutron ait un moment magnétique alors qu'il est électriquement neutre est un indice qu'il a une structure interne (des quarks électriquement chargés).

[invite1ec00046]

Merci !

Deuxième partie de ma question :

Le proton de l'hydrogène, selon son moment magnétique, montre-t-il toujours le même "visage" à son éléctron, celui de ses deux "up" ?

B.

[invite88ef51f0]

L'électron aussi à un moment magnétique ("spin" en langage quantique). Du coup, l'énergie n'est pas la même selon que le spin du proton et celui de l'électron sont dans le même sens ("parallèles") ou en sens opposés ("antiparallèles"). Cette interaction spin-spin est un des termes de correction dans l'étude de la structure hyperfine de l'atome d'hydrogène.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1ec00046]

Merci !

Le nombre quantique de rotation (1/2) ou moment magnétique de l'électron n'implique pas une sous-structure de celui-ci ?

B.

[invite8ef897e4]

Bonjour,

Le nombre quantique de rotation (1/2) ou moment magnétique de l'électron n'implique pas une sous-structure de celui-ci ?

Non : le moment magnétique de l'électron est très précisément celui d'une particule ponctuelle. Le proton et le neutrons ont d'autres moments magnétiques, c'est ce qui indique qu'ils ont une structure (et pas le simple fait que leur moment magnétique n'est pas nul...)

[invite1ec00046]

On parle alors de Spin isotopique ?

B.

[invitea29d1598]

Cette interaction spin-spin est un des termes de correction dans l'étude de la structure hyperfine de l'atome d'hydrogène.

et la transition entre les deux niveaux d'énergie est célébrissime en astrophysique (et plus particulièrement en "radioastronomie") : elle est associée à l'émission d'un rayonnement électromagnétique de longueur d'onde 21 cm qui est donc un outil fondamental pour repérer les nuages d'hydrogène interstellaire...

voir par exemple :

wikipédia sur la raie à 21 cm

radioastronomie

On parle alors de Spin isotopique ?

non, c'est autre chose. Le "spin isotopique" (ou isospin) est un truc qui est mathématiquement analogue au spin, mais pas physiquement. Voir par exemple :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Isospin

[invite8ef897e4]

Non plus. Le spin "isotopique" est une expression principalement utilisée en physique nucléaire. Il correspond à une symétrie consistant à échanger les protons et les neutrons, c'est à dire les quarks u et les quarks d. Le groupe de symétrie correspondant est SU(2), qui est en fait un groupe qui intervient partout dans les décompositions des groupes de Lie, qui est le même groupe qui intervient pour la descritption du spin "ordinaire".

Deux isotopes d'un même élements correspondent à deux noyaux ayant le même nombre de protons (donc la même nature chimique pour les atomes correspondants, puisque le même nombre d'électrons) mais des nombres de neutrons différents.

edit croisement avec Rincevent