Frage zur Spin-Bahn-Wechselwirkung

Wenn Sie die Spin-Bahn-Wechselwirkung in der Quantenmechanik untersuchen, finden Sie sogar für ein einfaches Wasserstoffatom nur das elektrische Feld im Bezugssystem des Kerns, während Sie im Bezugssystem der Elektronen das magnetische Feld aufgrund der relativen Umlaufbahn des Kerns finden um ihn herum (durch Lorentz-Transformationen). Warum das? Sollte es aufgrund der Bahn des Elektrons nicht auch ein Magnetfeld im Bezugssystem des Kerns geben? Ist es nur eine Konvention, da elektrisches und magnetisches Feld eigentlich nur ein Feld sind?

Ich glaube, dass es tatsächlich im Ruhesystem des Kerns ein Magnetfeld gibt, das durch die Bewegung des Elektrons erzeugt wird. Aber dieses Magnetfeld, das vom Elektron selbst erzeugt wird, interagiert nicht mit diesem Elektron. Es sind die vom Kern erzeugten Felder, die mit dem Elektronenspin interagieren.
Unter Verwendung von Lorentz-Transformationen setzen Sie B = 0, wobei B das Magnetfeld in der Kernrahmenreferenz ist. Das kann ich nicht verstehen.
Aber Sie müssen nur die vom Kern erzeugten Felder Lorentz-transformieren, da sie die einzigen Felder sind, die das Elektron beeinflussen werden. Im Ruhesystem des Kerns gibt es kein vom Kern erzeugtes Magnetfeld. Daher setzen wir B = 0.

Antworten (1)

Sie tun dies hauptsächlich, weil wir die Spin-Bahn-Wechselwirkung für das Elektron genau berechnen wollen. Und wir tun dies, weil wir beobachten, dass die Bewegung der Elektronen (im Rahmen der Gültigkeit dieser Ansicht) von der Bewegung des Nukleons entkoppelt ist.

Das ist sinnvoll, weil die Kernmasse etwa N*2000-mal größer ist als die des Elektrons, wobei N die Anzahl der Nukleonen im Kern ist. Dies ist für Wasserstoff größer als das Massenverhältnis zwischen Sonne und Jupiter.

Obwohl das, was Sie sagen, in der Tat richtig ist, muss die Wirkung des Elektrons auf den Kern, unabhängig vom Referenzrahmen, für die meisten Zwecke beträchtlich klein und vernachlässigbar sein.

Frage zur Spin-Bahn-Wechselwirkung
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v