施特恩-格拉赫实验旋转
最近回答:11/15/2013
问:
施特恩-格拉赫实验,粒子的自旋假设自旋向上和自旋向下的国家一旦在磁场的存在。如果粒子假定的自旋状态反向磁场,那么为什么不自然地过渡到低能量的自旋状态,平行于磁场。在我看来,从势阱中的粒子不是,它应该如此行事。谢谢
——杰夫(23岁)
美国爱达荷瀑布,ID
——杰夫(23岁)
美国爱达荷瀑布,ID
答:
嗨,杰夫,
如果你把一个旋转磁场,它绕着关于字段:。只有结合旋转一个字段如果有一些更复杂的交互。如果你把一个宏观样品在磁场中,大多数自由旋转将结合现场,因为所有的旋转可以得到和失去能量与自己或通过交互媒介。
如果字段和自旋是一致的或反向,然后他们态下,进化时间只需获得阶段*。
如果你仔细施特恩-格拉赫实验,没有扰动场作用于每个旋转穿过,然后旋转不会过渡到较低能级,与现场保持一致。我不知道这是多么困难。
欢呼,
大卫·施密德
*这不是真的。经典,一个反向的旋转不稳定状态,所以你可能会怀疑它也不会稳定的量子机械。事实证明,反向的自旋状态是哈密顿的本征态,将经典EM字段,从而将是稳定的。但它不是完整的本征态哈密顿,电磁场是量子化的。如果你完全完整解决这个问题,你找到的速度自发的基态+光子发射。这个自发发射的反向到一致状态不发生逆转,所以它提供了一个很好的模拟经典概念的“不稳定”。However, if you make sure that the timescale of this spontaneous emission is long, then the analysis I gave above is accurate.
(发表在11/15/2013)