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Mesure du spin de l'électron



  1. #1
    Faivrou

    Bonjour,
    Je recherche actuellement une liste des expériences ayant été réalisées pour mettre en évidence la quantification du moment dipolaire magnétique atomique et pour mesurer le spin de l'électron.

    J'ai trouvé assez facilement le détail de l'expérience de Stern & Gerlach (faisceau d'atomes d'argent se séparant en deux en passant dans un champ magnétique inhomogène) mais je n'arrive pas à trouver d'explication précises concernant l'expérience de Phipps & Taylor qui ont utilisé le même principe mais avec un faisceau d'atomes d'hydrogène.

    Je recherche ainsi des renseignements et une solution technique à moindre coût pour réaliser un faisceau d'atomes d'hyrogène.

    Par ailleurs je recherche également d'autres expériences parvenant au même résultat. (noms des personnes l'ayant menée, principe général et théorie physique allant avec, références d'ouvrages ou d'articles traitant de ce sujet)

    Merci à tous.

    -----

  2. #2
    Karibou Blanc

    Salut

    L'expérience de Einstein et de Haas sur la mesure du rapport entre moment cinétique et magnétique d'un barreau ferromagnétique aimanté fut à ma connaissance la première a révéler l'existence du spin (bien qu'il n'était pas encore connu précisemment à l'époque). En considérant simplement le moment cinétique orbital de l'électron, ils prévoyaient un rapport deux fois plus petit que le résultat de l'expérience. Le problème disparaît en considérant le spin dans le moment cinétique total. Le rapport 2 provient du facteur gyromagnétique de l'électron (environ 2 justement).

    L'effet Zeeman anormal en est une autre. Sous champ magnétique les états énergétiques jusque là dégénérés, à cause des différentes projections de Lz, se séparent et on observe plusieurs raies très rapprochées au lieu d'une seule. Et ce nombre de raies est directement relié au nombre de projections possibles de Lz, soit 2l+1 pour un l donné (c'est à dire une raie donnée). Or un moment cinétique orbital est toujours entier donc 2l+1 est toujours impair. Cependant pour certains atomes (ceux pour lesquels le moment cinétique dû aux spins des électrons n'est pas nul) on observe un nombre pair de raies ! C'est ce qu'on appelle le cas anormal de l'effet Zeeman. En considérant le spin de l'électron, le moment cinétique total j devient demi-entier et donc 2j+1 se retrouve être un entier pair.

    Toutes ces expériences sont détaillées dans tous les bons ouvrages de mécanique quantique. Pour l'effet Zeeman anormal, je sais que Cohen Tannoudji et al., Mécanique quantique (1973) édité chez Hermann, en parle en détails.

    Bonne journée !

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