¿Qué se entiende por “giro” de un electrón y cómo se involucra el concepto en el magnetismo?

Lamento tener que estar en desacuerdo con todos los demás, pero el giro es un aspecto físico real para los electrones y todas las demás partículas. El problema era que la única forma de hacer que algo gire y produzca el tipo de fuerza necesaria requiere energía más allá de lo que debería ser posible en función del tamaño disponible. Resulta que tienes que superar la velocidad de la luz y en una cantidad muy grande. Pude crear todas las partículas de materia que son spin-1/2, y por extensión también cada otra vuelta, haciendo que todas se vean exactamente iguales. Los electrones se construyen exactamente igual que los protones, no se requieren quarks.
Las formas utilizadas se basan en una sola cadena que viaja a una velocidad de 8.9359E + 16 m / s. Viaja en círculos y está unido a una brana que viaja a la velocidad de la luz. Esto hace que cualquier movimiento que combine los dos tenga que seguir al más lento. Internamente, todas las partículas de materia están girando a la velocidad de la luz. Este círculo gira para formar un toro (rosquilla) que es muy delgado. Esta es la parte que se mide y su valor se conoce como giro. Se crea solo por la mitad de la masa de la partícula, porque la otra mitad gira a su alrededor y es lo que se conoce como carga. La forma del toro es lo que crea el momento magnético de la partícula. Cuando calcula las fuerzas utilizando ecuaciones de ingeniería eléctrica estándar para la fuerza en un anillo giratorio, todos los números coinciden perfectamente. Esto significa que el giro del toro muy pequeño tira de las líneas de fuerza de un campo, que en realidad son solo las mismas cadenas que son externas a las partículas, y se une a ellas brevemente, siguiéndolas en los mismos movimientos circulares que todas las picaduras e interacciones de cadenas toman. A cambio, las cuerdas también pueden seguir a las partículas si se alinean en la misma dirección, por lo que los materiales magnéticos tienen construcciones atómicas muy ordenadas y, como es lógico, producen campos circulares. Piénselo, ¿por qué las líneas de campo no pueden salir linealmente de un imán? La única respuesta es que son creados por algo que viaja en círculos.

No existe una explicación clásica para la idea del “giro” de electrones. Los electrones tienen un momento angular intrínseco, como si fueran cosas como rotar pequeñas esferas, pero los intentos de calcular sus momentos angulares a partir de la rotación hipotética han fallado.

Girar es un término que se ha pegado en base a la idea de si .

El momento angular intrínseco de un electrón produce un momento magnético correspondiente, de modo que los electrones son efectivamente imanes realmente pequeños.

De hecho, un objeto cargado rotativo produciría un campo magnético, pero una vez más tenemos una situación en la que cualquier intento de hacer que esto funcione desde la física clásica requeriría que una parte del hipotético objeto giratorio se mueva más rápido que la velocidad de la luz. Eso no esta sucediendo

El electrón no está girando realmente. Tiene características de un objeto giratorio que contiene carga eléctrica. La plena comprensión de cómo funciona esto requiere la aplicación de la teoría especial de la relatividad y la mecánica cuántica. En general, simplemente acepto el hecho de que cada electrón tiene una media unidad de momento angular en unidades fundamentales y un pequeño momento magnético.

Los imanes permanentes obtienen sus momentos magnéticos de los efectos combinados de electrones que no están emparejados en los átomos. Sin emparejar significa que en un orbital atómico lleno habrá dos electrones con momentos angulares opuestos y momentos magnéticos opuestos. En consecuencia, los momentos magnéticos se cancelan a cualquier distancia significativa. Cuando un átomo tiene múltiples electrones no apareados, debido a que varios orbitales no están llenos, como es el caso del hierro, los electrones no apareados están todos orientados de la misma manera, y sus momentos magnéticos se suman.

En esos raros casos en los que muchos de estos átomos pueden orientarse casi de la misma manera en objetos sólidos, estos objetos son imanes permanentes.

Los átomos tienden a estar en dominios magnéticos separados por “paredes de dominio”. Todos los átomos dentro de un dominio magnético particular están orientados magnéticamente de la misma manera, pero generalmente todos los dominios en un objeto están orientados aleatoriamente, y esta es la razón por la cual un trozo ordinario de hierro No suele ser un imán permanente.

Si se impone un fuerte campo magnético externo sobre el potencial imán permanente después de que se haya elevado a una temperatura alta y mientras se está enfriando, los muros de dominio que se reformarán tendrán cierto grado de resistencia para volver a orientaciones aleatorias. El resultado es un imán permanente.

Es una nueva propiedad descubierta en el siglo XX. Entonces es muy real. Se asocia con una constante física llamada Bohr Magneton. De hecho, está relacionado con la relatividad, que es la forma realmente genial de entenderlo … pero no ahora.

En términos simples, se puede esperar que cualquier tipo de “movimiento” de una partícula cargada se asocie con una propiedad magnética. No digo que genere un campo magnético, digo que puede responder a un campo. Una fuerza aparecerá en forma de un momento. Recuerde que el magnetismo no actúa como una carga donde las fuerzas apuntan de A a B, el magnetismo corre siempre en bucles, que es más bidimensional, y obtiene momentos de giro en ángulo recto con respecto a la fuerza eléctrica.

También obtienes momentos de movimientos orbitales a mayor escala en los átomos, pero sabes que a los electrones les encanta emparejarse para que se cancelen, pero puedes dividir los niveles de energía imponiendo campos externos. Recibí una inyección de gadolinio para una resonancia magnética recientemente y los electrones no apareados en Hafnium sirven para mejorar la respuesta de la resonancia magnética por exactamente estas razones.

Como respondí primero a la segunda parte, ahora viene la primera parte. Las partículas cuánticas no son puntos. Son esencialmente distribuciones de densidad. Por lo tanto, las propiedades también son distribuciones de densidad y se afectan entre sí de manera física.

Preferiría llamar a spin el “flip”, como el resultado de lanzar monedas, no el proceso. De hecho, los físicos usan números discretos para describirlos. Son realmente una especie de propiedad de simetría más parecida a la de un eje, pero más inteligente.

El giro de una partícula fundamental es parte de su momento magnético intrínseco. Algunas partículas fundamentales son magnéticas, y también llevan el momento angular. Pero esta es una propiedad estadística, no una rotación literal de nada.

Puede ver que si tiene muchos giros alineados de la misma manera, el material a granel será magnético. Si se organizan principalmente al azar, el material a granel no será magnético.

Nadie sabe por qué las partículas fundamentales son así, hasta ahora no parece derivarse de reglas más fundamentales, aunque la gente está tratando de hacer esto, es justo lo que sucede.

El giro electrónico NO está involucrado en el magnetismo. El movimiento de carga neta está involucrado en el magnetismo.

Giro inherente del electrón (cuántico): momento magnético de electrones – Wikipedia

El giro asociado con el electrón en un orbital (atómico): interacción giro-órbita – Wikipedia

Magnetismo: electromagnetismo relativista – Wikipedia

A2A: La palabra giro se deja de una época en la que se pensaba que los electrones giraban literalmente alrededor de un eje central. Eso ya no se piensa que es verdad. Los electrones parecen no tener características, por lo que no hay forma de definir o imaginar el giro real.

Pero los electrones se comportan como si estuvieran girando. Tienen un campo magnético como sería inducido por cargas rotativas, y sus campos magnéticos tienen cierta estabilidad como si tuvieran un momento angular. La palabra giro se puede tratar como si se refiriera al giro real para predecir esas propiedades.

El giro de electrones es una propiedad intrínseca de los electrones. No es realmente correcto pensar en esto como un trompo que está girando; Es solo un nombre. Sin embargo, es cierto que, asociado con el espín, el electrón tiene un momento angular intrínseco y un momento magnético.

Ver: momento magnético de electrones – Wikipedia.

Entonces, básicamente, tanto el electrón como el protón son una espiral recíproca, y el átomo tiene la forma de un toro. Suena extraño pero también lo es

Ignorar al autor. Usted ve, los átomos en un imán están alineados y crean un campo más poderoso, sin embargo, ese campo muestra la forma de un átomo.

Un electrón no gira en el momento clásico de la palabra, pero los electrones se desvían en un campo magnético aparte de la Fuerza de Lorentz. Como un electrón puede desviarse de dos formas distintas y no más distintas en un campo magnético dado, se dice que un electrón gira hacia arriba o hacia abajo.

El giro de los electrones es en parte responsable del ferromagnetismo.