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如果电子真的在自旋.....

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学过QM的人都应该知道这则小故事:
       在反常塞曼效应的研究过程中,泡利提出了原子的角动量只能来源于外层电子;而且电子应该具有4个量子数(就是一个四维对象)。并且给出了4个量子数不相容原理。
      克勒尼希首先猜测,这第四个量子数就是电子自旋;而且给出的结果也是符合重谱线分裂的Z4比值;也与朗德半经验的“相对论分裂法则”相一致, 而这并没有借助于相对论。然而他的结果并不能符合类氢光谱的精细结构的实验事实。
       克勒尼希会见了泡利,泡利断然否定了他的想法:如果电子真的自旋,那么电子表面的转动速率将是光速的十倍,才能满足玻尔磁子。这是很荒谬的......
       后来,可怜的 克勒尼希放弃了他的想法。再后来,乌伦贝克和古兹密特提出了电子自旋假说。
       于是克勒尼希和电子自旋失之交臂。
故事到此为止,而我们的话题刚刚开始.
如果电子真的在自旋,那么它的旋转速率会是多少呢?真的是光速的10倍么?



1楼2010-10-29 20:08回复
                                 站在巨人的肩膀上,眺望远方........
    ==================================================================
    先假设电子的电荷均匀的分布在电子的表面-------这已经是够荒谬的,anyway------电荷面密度为σ。
    则表面电流密度为 :j   = σ * v = σ ω ×r = eω sinθ /4πa                                a 是电子半径
    电子自旋磁矩为: μ = ∫ids   = ∫ j   π (asinθ)^2   a dθ                              注意 弧微分......害我想了老半天
    最后得到: μ =   v e a /3
    根据量子理论,电子自旋磁矩μ 不得小于玻尔磁矩μ_b , 于是:   μ_b = v e a /3
    现在左边是10的-27次方
    右边 e是10的-19次方; a 是电子的大小,为远远小于10-18次方。   就算a是10-18次方,这样推算v也应该是10 的10次方-------是光速的100倍。  
    因此说,电子真的自旋........相对论就要修正了。


    2楼2010-10-29 20:09
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      PS:  
      1.   a 是电子的大小,为远远小于10-18次方
          理由是,即便在纳米尺寸下,电子依然可以视为质点,近似于无穷小
        


      3楼2010-10-29 20:26
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        搬个板凳等下文


        IP属地:黑龙江4楼2010-10-29 20:35
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          ......已经说完了,呵呵。等大牛过来拍砖。
          把分母1/3, 还有玻尔磁矩,电子电荷的常数项都考虑进去,电子的"自旋"大约是10-20倍。
          唯一的遗憾是把当初算带 电球壳的自旋磁矩 的文献 找不到了。
          心疼了好久。
          BTW: 中微子是不是卧薪尝胆去了~~~~~


          5楼2010-10-29 20:43
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            电子的"自旋"大约是10-20倍。
            ----------------------------------
            电子的"自旋"大约是光速的10-20倍。所以电子自旋磁矩是一个内禀量, 不是真的在自旋。


            6楼2010-10-29 20:44
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              IP属地:黑龙江7楼2010-10-29 20:44
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                电子很可能是在自旋
                因为相对论是错的


                8楼2010-10-29 20:58
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                  回复:9楼
                  先听听你的解释。
                  回复:6楼
                  是的。


                  10楼2010-10-29 22:05
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                    回复:11楼
                    狄拉克方程里有一项电子磁矩项,至于那一项怎么来的我还看不懂。
                    其实所谓的内禀量,说句大白话,你就当是磁极子存在产生磁场, 而不是电子旋转产生磁场。
                    wahaha,说太白了容易挨板砖,


                    12楼2010-10-30 12:26
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