Re: spin dell'elettrone

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_univ.trieste.it>
Date: Sat, 01 Feb 2003 00:44:18 +0100

Riccardo Castellani wrote:
> Il 29 Gen 2003, 23:20, Giorgio Pastore <pastgio_at_univ.trieste.it> ha scritto:
...
>>Beh, questo, nei testi specialistici e' fatto. La divulgazione e'
>>ovviamente un' altra cosa.
>
>
> Come sopra perche' la divulgazione deve essere un'altra cosa?
> Non e' la prima volta che sento affermare che, senza fare nomi, notissimi
> scienziati quando divulgano raccontano balle o quasi, mentre quando scrivono
> articoli scientifici si guardano bene dall'usare la stessa disinvoltura, e
> lo credo bene.
> Perche'?

Mah, per il caso specifico dello spin piu' che balle si tratta del modo
con cui si usa l' analogia con un corpo rigido rotante. Secondo me se si
dice chiaramente che si tratta di un' analogia per un concetto molto
poco intuitivo non c'e' niente di male. Comunque sono convinto che la
divulgazione e' un' arte difficile e non mi scompongo troppo per certe
semplificazioni un po' eccessive purche' accompagnate da una parola di
cautela nel come prender le analogie.

> La MQ prevede la possibilita'
>
> di
>
>>rappresentare in modi diversi gli stati di una particella isolata dotata
>>di massa. Il modo piu' economico di tutti e' mediante una funzione d'
>>onda complessa. In questo caso lo spin e' zero.

> E questo potrebbe rappresentare un fotone ad esempio.Giusto?

Sbagliato :-) il fotone non ha massa e quindi non esiste un sistema di
rif. in cui sia a riposo. Questo comporta alcune complicazioni tecniche
nel modo in cui si tratta il fotone.

>> ... Ma il legame e'
>>strettissimo perche' una particella con un certo spin deve essere
>>rappresentata mediante il corrsipondente multipletto di f. d' onda.


> Certamente se deve rappresentare le proprieta' osservate.Che so il fatto che
> le righe spettrali dell'atomo di idrogeno si splittano in piu' componenti in
> presenza di un debole campo magnetico, ad esempio.

No, attenzione. Io ho usato il termine "multipletto di f. d' onda"
pensando ad una f. d' onda a piu' componenti (non volevo metter giu'
nomi come "rappresentazioni multidimensionali" o "spinori a piu'
componenti"). Tu hai tradotto come "multipletto energetico". Non sono la
sessa cosa. Anche l' atomo di idrogeno trattato senza spin (unica f. d'
onda) puo' dar luogo a multipletti energetici.



> Quindi quando Stern e Gerlach dimostrarono sperimentalmente la
> quantizzazione del momento angolare intrinseco dell'elettrone, Pauli
> modifico' l'eq. di Schr. per tenerne conto?

Non proprio. Stern e Gerlach fecero esperimenti con fasci atomici
(argento e altro) non direttamente con elettroni. Pauli introdusse
correttamente la quantizzazione del mom. angolare intrinseco per
spiegare gli esperimenti ed in particolare l' effetto Zeeman anomalo in
modo astratto. Furono Uhlenbeck e Goudsmidt che scrissero un lavoro in
cui mostravano che i risultati di Pauli potevano essere interpretati in
termine di un elettrone "spinning". La proposta di U. e G. pur generando
varie perplessita' fu inizialmente accolta in modo positivo da gran
parte della comunita' scientifica per poi essere abbandonata in favore
della successiva equazione di Pauli (spinori a 2 componenti) e di Dirac
(spinori a 4 componenti). Questa interpretazione iniziale, pur con i
suoi aspetti incoerenti fu comunque considerata molto piu' attraente ed
intuitiva della rappresentazione a 2 valori delle f. d' onda non
relativistiche. E p. es. e' stata frequentemente utilizzata dai chimici.
Per questo le tracce di questo approccio sono rimaste nella tradizione
didattica e arrivano fino a noi.

Forse sarebbe bene svecchiare la tradizione sulla didattica di questi
argomenti eliminando la rotazione dell' elettrone o spiegandone per bene
la genesi storica. Purtroppo grandi sforzi didattici non se ne vedono
molti in giro :-(

Giorgio
Received on Sat Feb 01 2003 - 00:44:18 CET

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