Le spin ( question amateur )

[docEmmettBrown]

bonjour à tous

voila j'ai 2 petites questions,

j'ai vu sur internet que chaque électron avait un spin up ou down et que ce spin pouvait etre considéré comme un mini aimant. Mais pourtant si je met un aimant orienté pole Sud mon électron va subir une force répulsif peu importe que son spin soit up ou down, donc conclusion le spin à un champ magnétique beaucoup plus faible que le champ électrique de l'électron ?

Ensuite, si je met une source de tension dans un circuit composé d'une bobine alors le courant va mettre un certain temps à s'établir, est ce du au spin?


et une petite précision, dans un métal peut on dire que pour les électrons libres il y autant de spin up que de spin down ? et que si je met un aimant sur le metal alors tous les spins vont etre sois up ou soit down ?

merci d'avance pour votre aide
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[coussin]

Mais pourtant si je met un aimant orienté pole Sud mon électron va subir une force répulsif peu importe que son spin soit up ou down

J'essaie de comprendre pourquoi vous dites ça...

[docEmmettBrown]

@coussin : alors si je met un aimant orienté pole Sud et un électron en face, celui ci va etre repoussé ( force de coulomb ). mais chaque électron a un spin qui se comporte comme un champ magnétique, donc j'ai pensé selon le spin, que l'électron pourrait etre quand meme attiré car il y 'aurait l'aimant orienté pole Sud et l’électron avec son spin qui serait orienté pole nord donc attraction

[mach3]

alors si je met un aimant orienté pole Sud et un électron en face, celui ci va etre repoussé ( force de coulomb )

la force de coulomb est entre charge électrique : deux charges positives se repoussent, deux charges négatives se repoussent et deux charges de signe différent s'attirent. Un aimant n'a pas de charge électrique.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[coussin]

Voilà, m@ch3 m'enlève les mots de la bouche...
Il me semble qu'il y a confusion entre pôles nord/sud et charges électriques...

[Amanuensis]

Il y a une autre possibilité:

Deux aimants s'attirent ou se repoussent aussi.

Et la confusion serait entre moment magnétique et aimantation, plutôt.

(Au passage, pourquoi tant de textes de vulgarisation confondent le spin et le moment magnétique???)

[docEmmettBrown]

ok mais un pole sud d'un aimant repousse tout de meme les électrons?

[mach3]

ok mais un pole sud d'un aimant repousse tout de meme les électrons?

pas plus que le pole nord, vous lisez ce qu'on vous répond ou bien?

m@ch3

[invite1af45da5]

Les électrons sont bien déviés par un champs magnétique, mais uniquement lorsqu'ils sont en mouvement.

Et de toute façon, c'est une image de comparer le spin à un barreau aimanté...uniquement une image.

[docEmmettBrown]

pas plus que le pole nord, vous lisez ce qu'on vous répond ou bien?

m@ch3

oui je lis bien ce que vous me dites, je ne suis pas un expert mais dans un alternateur c'est bien le champ magnétique qui crée le courant et donc qui déplace bien les électrons, donc le champ magnétique repousse les électrons, et donc le pole Sud repousse les électrons non ?

[mach3]

non, un aimant dévie les électrons qui sont en mouvement par rapport à lui... dans une direction perpendiculaire au champ (loi de Lorentz), donc ce n'est pas repoussé ni attiré (force colinéaire au champ), mais bien dévié.
Si j'ai un électron posé devant un aimant il ne se passe rien, rien du tout. Si par contre l'électron se déplace par rapport à l'aimant (et donc inversement si l'aimant est en mouvement par rapport à l'électron) alors il a une force qui s'exerce l'électron, la force de Lorentz.
Si vous faites bouger (de la bonne manière) un aimant près d'une boucle de conducteur, vous aurez donc un courant induit dans cette boucle, c'est le principe de l'alternateur.

m@ch3

[invitea47ed71f]

(Au passage, pourquoi tant de textes de vulgarisation confondent le spin et le moment magnétique???)

Spin et "moment magnétique de spin" on quand même un gros lien: Il n'y a qu'un facteur entre les deux, le rapport gyromagnétique.

Par ailleurs, si je ne me trompe pas, l'image "spin = barreau aimanté" n'est pas forcement mauvaise.

Disons que le spin est un barreau aimanté élémentaire quantique...
En fait, un barreau aimanté est formé par l'ensemble des spin d'électrons à l'interieur.
Tous ces spin ont tendance à s'aligner les un avec les autres (pour diminuer leur energie d'interaction), et à "basse temperature", ils pointent effectivement^dans la meme direction.
Dans ce cas, l'ensemble à un gros spin total, donc (il y a juste a ajouter le moment gyromagnetique) un gros moment magnetique


Pour revenir à la première question:
Si tu mets un spin dans un champ magnétique, il va avoir tendance à s'aligner le long des lignes de champs, comme le ferait une petite fleche aimantée.
Sauf que pour l'aimant, tu peux "voir" la fleche tourner, alors que pour le spin de l'electron, on le "voit"... qu'en mesurant le champ magnétique créé par celui ci!

[Amanuensis]

Cela n'explique pas pourquoi on les confond. Cela montre juste un autre exemple où les concepts sont mélangés...

[docEmmettBrown]

ok, merci beaucoup ! et il y a une explication sur la force de Lorentz ou cette formule est une constatation de ce que l'on voit? et un courant crée un champ magnétique, ca aussi c'est une constatation ou il y a une explication ?

[mach3]

Au départ c'est un constat (voir les premières expériences faites par Oersted, Ampère etc...) mais ensuite cela a été formalisé par Maxwell et sa théorie de l'électromagnétisme, et la relativité restreinte a permis d'aller encore plus loin dans la compréhension du phénomène. Le champs électromagnétique est un seul objet qui se décompose différemment en ses composantes électriques et magnétiques selon le mouvement de l'observateur (un peu comme un segment dont la projection sur l'horizontale et la verticale dépend de son angle). En gros pour se faire une idée si on a un champ magnétique (sans champ électrique) et un électron en mouvement et bien l'électron lui voit un champ électrique et il est donc attiré ou repoussé par ce champ. C'est pour cela que le champ magnétique n'agit que sur un électron en mouvement par rapport à lui : si l'électron ne bouge pas, il ne "voit" que du champ magnétique et n'est pas influencé, si il bouge il voit un champ électrique donc il est influencé. Enfin c'est vraiment en gros, pour donner une idée, je précise bien.

m@ch3