¿Por qué un electrón tiene medio giro en lugar de 1.2?

Principalmente, porque este valor ha sido respaldado y medido por experimentos de que un electrón tiene un spin de (1/2) ħ . Y debido a algo llamado como el teorema de la estadística de giro.

El teorema de la estadística de espín relaciona el espín intrínseco de una partícula (momento angular no debido al movimiento orbital) con la estadística de partícula a la que obedece. En unidades de la constante de Planck reducida ħ , todas las partículas tienen un giro entero o un giro medio entero.

Los electrones son las partículas que obedecen las estadísticas de Fermi-Dirac, lo que significa que estas partículas son antisimétricas bajo intercambio, es decir, si intercambian posiciones, su función de onda cambia de signo. Estas partículas se llaman f ermiones (materia) y los electrones son fermiones . Y por lo tanto, sigue las propiedades de los fermiones, que incluyen el principio de exclusión de Pauli y giros de medio entero como 1/2, 3/2, 5/2, etc.

Otra estadística es la estadística de Bose-Einstein en la cual las partículas son simétricas simétricas bajo intercambio. Estas partículas se llaman bosones (portadores de fuerza). Tienen un giro entero como 0, 1, 2, 3, etc. El fotón es un bosón.

Además, el giro se cuantifica , lo que significa que solo se permiten ciertos giros discretos. Y 1.2 no es un valor para el giro de un electrón.

En mecánica cuántica, el momento angular se cuantifica en unidades o unidades de medio entero de [math] \ hbar. [/ Math]

El grupo de rotación no admite representaciones con spin 1.2. Solo se permiten representaciones de medio entero o entero en la mecánica cuántica para partículas puntuales.

El electrón es una partícula puntual.

Bueno, la forma más simple de decirlo es … Vivimos en un mundo tridimensional, ¿verdad? Si miramos hacia atrás a la regla del octeto, se necesitan ocho electrones para formar una capa externa de electrones estable y completa. Por supuesto, hay excepciones a esta regla (como cualquier otra regla, alguna vez). Los dos primeros electrones colocados en una capa de electrones tienen un giro de “ángulo cero”. Los siguientes seis necesarios, tienen giros de medio ángulo. seis veces a la mitad nos da tres. Debido a que vivimos en un espacio tridimensional, esto parece tener sentido, ¿verdad? Espera … ¿qué tal … Hidrógeno? ¿Solo necesita dos? Mmm … Bueno, su capa exterior solo puede contener dos electrones como máximo, por lo que es bastante estable.

Piensa en una tira de Möbius. Tienes que atravesar dos veces para regresar diezmo mismo lugar.