spin noyaux

[inviteb9b9ff44]

Bonjour, je voudrait savoir comment on calcule le spin d'un noyau? Est-ce que c'est la somme des spins des quarks et des électrons? Ou est-ce que le spin d'un noyau n'a rien a voir avec le spin d'une particule élémentaire (quark, électron...)?
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[invite88ef51f0]

Salut,
Les électrons ne sont pas dans le noyau.
Pour calculer le spin du noyau, il faut connaître le spin des protons et des neutrons et savoir comment ils s'organisent dans les différentes couches.

[inviteb9b9ff44]

D'accord merci, et donc comment on calcule le spin d'un proton et d'un neutron , on additionne les spins des quarks? Ca ferait quoi, 1/2 + 1/2 + 1/2, ca ferais un spin de 3/2 pour un proton et un neutron? Et après on additionne les spins des protons et neutrons? Qq1 aurait un example complet?

[invite88ef51f0]

C'est plus compliqué que ça. En effet, les spins ne sont pas forcément alignés. Par exemple, dans le cas du neutron, tu as deux quarks avec un spin +1/2, mais l'autre quark se met dans l'autre sens et on a donc au final 1/2 + 1/2 - 1/2. Le neutron a donc un spin 1/2.
Pour savoir si les spins se mettent dans le même sens ou non, il faut étudier précisément les différents niveaux d'énergie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb9b9ff44]

Ok merci, est-ce que tu pourrait me le faire pour l'atome d'hydrogène pour que je vois comment ca marche stp? Et c'est quoi le rapport avec le moment magnétique?

[invitedbd9bdc3]

Le moment magnetique est relié au spin par un coefficient de proportionalité (calculable avec la QED).
L'addition de moment cinetique (intrinseque comme le spin, ou orbital comme celui d'un electron autour du noyau) n'est vraiment pas quelque chose de facile en MQ.
Pour faire simple, deux spin 1/2 peuvent donner un spin 0 ou 1 (on note ça 1/2 x 1/2 = 0 + 1), trois spin 1/2 donnent 1/2 x 1/2 x 1/2 = 1/2 + 1/2 + 3/2, ce qui te permet de voir qu'avec trois quarks tu peux quand meme avoir un spin 1/2.

[invitea774bcd7]

Ok merci, est-ce que tu pourrait me le faire pour l'atome d'hydrogène pour que je vois comment ca marche stp? Et c'est quoi le rapport avec le moment magnétique?

Ah ouais, ça je peux le faire
Le spin nucléaire de l'hydrogène est 1/2

Un truc un peu plus intéressant est que le spin nucléaire du deutérium est 1 et pas 0

[invitedbd9bdc3]

Ah ouais, ça je peux le faire
Le spin nucléaire de l'hydrogène est 1/2

Un truc un peu plus intéressant est que le spin nucléaire du deutérium est 1 et pas 0

ok, et tu nous le montres en utilisant le moins d'argument trop theorique?
Disons, au hasard, sans le principe de Pauli

[inviteb9b9ff44]

Ah ouais, ça je peux le faire
Le spin nucléaire de l'hydrogène est 1/2

Un truc un peu plus intéressant est que le spin nucléaire du deutérium est 1 et pas 0

En fait ce que je voudrait savoir c'est comment tu fais pour le calculer a partir du spin des protons et neutrons? Faut faire comme pour la structure electronique, les representer dans des cases quantiques? Et apres comment on fait?

[invitedbd9bdc3]

C'est un peu comme pour les electrons, en effet.
En gros, tu regardes quels sont les espaces de tes nucleons : ici, c'est la partie orbitale (fonction d'onde dans l'espace), la partie spin et la partie isospin (car en premiere approximation le proton et le neutron sont la meme chose, a un renversement d'isospin pres, cad isospin up, c'est proton, isospin down, c'est neutron).
Avec tout ça, il faut arriver à trouver la fonction d'onde qui minimise l'energie et qui est antisymetrique par echange de nucleon.
Dans le cas du deuterium, cela donne un spin 1 (et isospin 0).