Spin und seine Verbindung zum Magnetfeld

Das Elektron dreht sich nicht. Elementarteilchen werden als punktförmige Teilchen betrachtet, was bedeutet, dass sie keine innere Struktur haben. Der Spin ist, wie Sie sagen, eine intrinsische Eigenschaft von Teilchen. Es ist eine rein quantenmechanische Eigenschaft, die Teilchen einfach haben. Der Spin induziert ein spinmagnetisches Moment:

$$\vec{\mu_{s}}=g\frac{q}{2m}\vec{S}$$ Wenn also ein externes Magnetfeld angelegt wird, übt es abhängig von seiner Ausrichtung in Bezug auf das Feld ein Drehmoment auf das magnetische Moment des Teilchens aus. $$\vec{\tau}=\vec{\mu}\times\vec{B}$$

Genau wie in den anderen ziemlich erschöpfenden Antworten gesagt, möchte ich das Bild anmerken

ist physikalisch bedeutungslos! Elektronen und Elementarteilchen rotieren nicht! Sie können als sehr kleine Kugeln gedacht werden, und daher kommt die irreführende Idealisierung, dass sie sich drehen können, aber eigentlich nicht können, weil sie als punktförmige Teilchen gedacht werden müssen!

Übrigens, und das ist eigentlich eine weitere mögliche Quelle der Verwirrung, ist Spin eine von zwei Arten von Drehimpulsen in der Quantenmechanik, die andere ist der Bahndrehimpuls . Der Bahndrehimpuls- Operator ist das quantenmechanische Gegenstück zum klassischen Drehimpuls der Bahnumdrehung: Er entsteht, wenn ein Teilchen eine Rotations- oder Torsionsbahn ausführt (z. B. wenn ein Elektron einen Kern umkreist).

Die Existenz des Spindrehimpulses wird aus Experimenten wie dem Stern-Gerlach-Experiment abgeleitet , bei denen beobachtet wird, dass Teilchen einen Drehimpuls besitzen, der nicht allein durch den Bahndrehimpuls erklärt werden kann. Denken Sie daran, dass es kein klassisches Analogon des Spins gibt und dass er als intrinsische Quanteneigenschaft der Materie betrachtet werden muss!