Comment on calcule le spin d'une particule ?

[invitef590f484]

Bonsoir

Ma question est comment calculer le spin d'une particule , si il y a une régle generale pour toutes les particule sa serait géniale si c'est le contraire quel que exemple ne feront pas de mal

Amicalement
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[Deedee81]

Salut,

En toute généralité et sans autre information, tu ne saurais pas calculer le spin d'une particule quelconque. Il faut forcément d'autres informations.

Le spin est en fait constaté expérimentalement (par exemple par une expérience de Stern-Gerlach pour une particule chargée. Je ne sais pas comment on fait pour une particule neutre). Et puis on décrit la particule avec la théorie en tenant compte de ce que la mesure a donné.

Pour le reste, le calcul des spins possibles à partir des représentations de l'algèbre du groupe des rotations, le théorème spin statistique ou la description d'équations pour des particules de divers spins, c'est..... du super lourd ! (calculs longs)

[invite6dffde4c]

Bonjour Deedee81.
Il me semble que l’expérience de Stern-Gerlach était faite avec des atomes et non des ions.
C’est le gradient du champ magnétique qui exerce une force nette sur des dipôles magnétiques
Donc, ça doit fonctionner aussi pour des neutrons.
Cordialement,

[Deedee81]

Salut,

Il me semble que l’expérience de Stern-Gerlach était faite avec des atomes et non des ions.
C’est le gradient du champ magnétique qui exerce une force nette sur des dipôles magnétiques
Donc, ça doit fonctionner aussi pour des neutrons.

Ah oui, c'est le moment magnétique qui compte là. Merci pour la rectification.

Ceci dit, il doit exister d'autres méthodes expérimentales mais je ne les connais pas (peut-être en exploitant la précession de Larmor ??? Je ne sais pas).

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

Ah oui, c'est le moment magnétique qui compte là. Merci pour la rectification.

En effet, la charge change tout. Voir par exemple, le problème "mouvement du spin porté par une charge" ici http://www.imnc.univ-paris7.fr/alain.../TCC93.Ex2.pdf

@+

[Amanuensis]

Ah oui, c'est le moment magnétique qui compte là. Merci pour la rectification.

Du coup, ce n'est pas le spin qui est mesuré (ou constaté expérimentalement) par une expérience de Stern-Gerlach, mais le moment magnétique intrinsèque. Et le passage de l'un à l'autre ne tombe pas sous le sens (d'ailleurs la valeur de l'un ne se dérive pas trivialement de la valeur de l'autre: ils sont juste proportionnels pour un type de particule donné).

Point curieux: dans https://en.wikipedia.org/w/index.php...dit&section=18, toutes les applications du "spin" proposées sont des applications du moment magnétique intrinsèque...

Serait intéressant d'avoir un exemple de constat expérimental du spin indépendant du magnétisme?

[Deedee81]

Oh, voilà une référence vraiment intéressante et d'à propos. Il y a mêmes les mesures du rapport gyromagnétique et tout.

Merci Albanxiii

Ca devrait intéresser Amah

[invite6dffde4c]

Re.
Effectivement le photon a un spin qui n’a rien de dipôle magnétique.
A+

[Amanuensis]

Peut-on considérer que le passage ou non d'un photon isolé par un polarisateur est un constat expérimental d'un spin?

[Deedee81]

Bonjour,

Effectivement, je ne pensais pas au photon. C'est en plus un exemple assez "simple".

Oui, la mesure de la polarisation est une mesure du spin. Ceci dit, ça nécessite forcément un peu de théorie pour l'interprétation.
Le spin est lié à l'hélicité qui peut se calculer de manière classique avec l'électromagnétisme de Maxwell.
Et la polarisation est liée au caractère vectoriel des ondes électromagnétiques.

Le fait que la polarisation est vectorielle implique automatiquement le spin 1 (exemple différent : la polarisation des ondes gravitationnelles, qui pour les mêmes raisons que les ondes électromagnétiques ne peut être que transversale et ne peut prendre que deux valeurs indépendantes, se manifeste de manière assez différente. Sa mesure montrerait directement le caractère tensoriel, spin 2, des OG).

Bon, tout ceci nécessiterait d'être un peu développé. Désolé de faire aussi court.

Ce calcul de l'hélicité se trouve dans tout "bon" bouquin sur l'électrodynamique. Et c'est sans doute plus abordable pour Azmah. Mais de toute façon, le passage par l'électrodynamique me semble un passage obligé avant d'aborder des théories plus élaborées.

[Amanuensis]

Mais quelle expérience permettrait de montrer la valeur du module du spin? Cela ne découle certainement pas de l'électro-magnétisme classique...

En d'autres termes, à la rigueur la polarisation permet de montrer expérimentalement un "phénomène" spin, d'en mesurer sa direction, mais pas d'en mesurer son module.