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Qu'est ce qu'un SPIN?



  1. #1
    M I L A S

    Lightbulb Qu'est ce qu'un SPIN?

    Bonjour à tous,

    Je m'interroge aujourd'hui, sur le spin, je sais qu'il s'agit d'une propriété définissant une particule au même titre que sa masse ou sa charge, et notamment le comportement de cette particule en rotation dans l'espace, mais à quoi sert-elle?

    Merci pour vos réponses!

    -----

    "Tout est relatif, sauf le relatif, qui est constant et fixe."

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  3. #2
    Coincoin

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Salut,
    et notamment le comportement de cette particule en rotation dans l'espace
    Pas vraiment. Historiquement, c'est l'image qu'on se donnait du spin : la rotation de la particule sur elle-même ("to spin" veut dire "tourner sur soi-même" en anglais). Mais on s'est rendu compte que c'était faux.

    Le spin intervient dans l'interaction de la particule avec un champ magnétique (c'est historiquement ainsi qu'il a été découvert). Il s'agit d'une propriété fondamentale de la particule, qui permet de les classer en classes bien particulières
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    gimini

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Bonjour,

    Ce sujet m'interresse aussi, est-ce quelqu'un pourrait developper un peu plus s'il vous plait ou nous donner un lien. En effet, on m'a toujours presenté le spin comme un monbre quantique "tombé du ciel". Il faut dire que mes études en physique fondamentale ne sont pas aller bien loin...

    Par exemple, quelles différences de propriétés entraine un spin entier ou demi entier, j'ai dejà entendu parler de moment cinétique pour le spin (qu'en est-il?). J'ai dejà aussi eu comme explication: c'est le nombre de tours sur-elle même que doit faire la particule pour qu'on la revoit identique, etc...
    Bref, on m'a tout dit, sauf quelque chose qui m'a semblé vraiment clair.

    je vous remercie d'avance pour vos réponses

  5. #4
    Stan_94

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Bonjour,
    ce sujet est effectivement interessant, mais comme beaucoup de notion lié à la mécanique quantique, peut-on reliè le spin à une propriété compréhensible (du dommaine classique). C'est vrai que l'on dit qu'un spin s défini l'angle 2/s pour lequel la particule reste invariante, mais c'est quand même pas trés explicite... Qu'est-ce qui reste invariant ??? Est-ce réellement que lorsqu'on tourne un électron, par exemple, d'un demi tour dans l'espace 3D il se comporte à l'identique alors que si on le tourne d'1/4 il aura un autre comportement ? Si oui, lequel ?
    Sinon on classe le particule de spin 1/2 comme celle de la matière alors que celle de spin entier sont les vecteurs d'interactions

    Ceci mérite réflexion...

  6. #5
    Karibou Blanc

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    ce sujet est effectivement interessant, mais comme beaucoup de notion lié à la mécanique quantique, peut-on reliè le spin à une propriété compréhensible (du dommaine classique)
    Le spin est en fait une caractéristique relativiste de la physique (et non quantique), bien qu'il est apparu historiquement dans le domaine de physique atomique, comprise par la mécanique quantique.

    Si je suppose vrai le principe de relativité (celui d'Einstein qui généralise à toute la physique celui de Galilée), alors les objets (disons particules) de notre monde sont identifiés par deux nombres : leur masse et leur spin. La masse définit le comportement d'une particule sous l'effet de translation du système (ou du référentiel d'étude), alors que le spin caractérise le comportement de la particule lorsqu'on fait un changement de référentiels (avec une vitesse relative entre les deux, ce qu'on appelle un "boost").
    Qu'est-ce qui reste invariant ???
    la valeur de S (le module, pas la projection sur un axe donné).

    Sinon on classe le particule de spin 1/2 comme celle de la matière alors que celle de spin entier sont les vecteurs d'interactions
    c'est vrai uniquement si tu oublies les particules scalaires (spin = 0). Le higgs en est un exemple, il est massif et ce n'est pas un vecteur d'interaction.
    Well, life is tough and then you graduate !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Pio2001

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Un de mes profs de TD disait que "le spin est une propriété intrinsèque de la matière qui caractérise son interaction avec un champ magnétique." De la même façon que "la masse est une propriété intrinsèque de la matière qui définit son interaction avec un champ gravitationnel".

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  10. #7
    Karibou Blanc

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Un de mes profs de TD disait que "le spin est une propriété intrinsèque de la matière qui caractérise son interaction avec un champ magnétique." De la même façon que "la masse est une propriété intrinsèque de la matière qui définit son interaction avec un champ gravitationnel".
    C'est une facon "non-fondamentale" (donc fausse dans l'état des connaissances actuelles, mais juste si on se limite à une approche mécanique quantique non relativiste du spin) de concevoir le spin. La preuve dans ce cas le spin est introduit à la main, alors qu'il est requis par le principe de relativité.

    Ce qui caractérise l'interaction avec un champ (electro)magnétique (en relativité on ne peut séparer les deux) d'une particule c'est sa charge électrique, pas son spin. Une particule (élémentaire) de spin non nulle mais neutre électriquement n'interagira pas avec un champ magnétique, ce qui est une autre preuve que l'assertion que tu cites n'est pas correcte.

    Pour la masse il se trouve qu'il existe en fait deux masses différentes, l'une dite grave (celle qui caractérise l'interaction avec un champ gravitationnel) et l'autre appelée inerte (ou inertielle) car elle définit l'ampleur de l'inertie avec laquelle la particule rechigne à modifier son état de mouvement.

    La masse grave est celle que tu cites, la masse inerte est celle à laquelle je faisais référence en parlant des translations. La relativité générale impose que ces deux masses sont identiques.
    Well, life is tough and then you graduate !

  11. #8
    Thwarn

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Un de mes profs de TD disait que "le spin est une propriété intrinsèque de la matière qui caractérise son interaction avec un champ magnétique." De la même façon que "la masse est une propriété intrinsèque de la matière qui définit son interaction avec un champ gravitationnel".
    Je ne suis pas d'accord avec ces deux definitions.
    Le spin est beaucoup plus qu'une propriété qui caracterise une interaction avec un champ magnetique, il suffit de regarder les statistiques de fermi ou bose...
    Pour la masse, il faut bien faire attention que ce qui caracterise l'interaction avec un champ gravitationel est la masse grave, qui est elle meme proportionelle à la masse inertiel (qui elle caracterise la resistance à un chamgement de mouvement)...

    Edit: arf, grillé par KB...

  12. #9
    Pio2001

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    D'oh !

    On me l'avais déjà dit sur ce forum même, en plus... Je me fais vieux, je radote !

  13. #10
    invite34596000666

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Pour la masse il se trouve qu'il existe en fait deux masses différentes…
    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    La relativité générale impose que ces deux masses sont identiques.
    Différentes ou identiques ?

  14. #11
    Karibou Blanc

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    différente (conceptuellement) a propri car elles caractérisent deux concepts totalement distincts : le mouvement et la gravitation. C'est la situation jusqu'au début du XXeme siècle. Il se trouve que numériquement elles avaient toutes deux la meme valeur, mais c'était à l'époque considéré comme accidentel, jusqu'à ce qu'Einstein en trouve un explication profonde (le principe d'équivalence) pour rendre cet accident, "naturel".
    La relativité générale en interprétant les accélérations (et en conséquence le mouvement) comme pouvant etre l'effet (localement) d'un champ de gravitation, unifie en quelque sorte c'est deux concepts jusque la dissociés, qu'on appelle maintenant simplement masse.
    Well, life is tough and then you graduate !

  15. #12
    hiro-lao

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    Désolé mais je ne comprends toujours pas ce qu'est un spin avec les explications ci-dessus.

    Y a t il une unité pour un spin? Comment faire la différence entre spin up et spin down? Existe-t-il des lois pour connaitre la proportion de spin en alpha et en beta?

    Merci d'avance.

    Hiro

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  17. #13
    invite34596000666

    Re : Qu'est ce qu'un SPIN?

    L'unité est l'action; qui est homogène à, entre autre, une énergie fois un temps.
    En ayant en tête l'image (fausse) d'une petite toupie, les spins up et down c'est si la toupie tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou l'inverse.
    Oui, il y a des lois. Elles sont regroupées dans ce qu'on appelle « statistique de spin ». C'est appliqué le plus souvent aux spins nucléaires plutôt. C'est ce qui te dit, par exemple, que dans une bouteille d'hydrogène tu as une proportion 75%/25% de para et ortho hydrogène. C'est aussi utilisé en spectroscopie puisque cela fait que certaines transitions sont autorisées ou permises.

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