自旋

筆記一下自旋的理解。

源起

有些粒子有可以測量的角動量。比如電子。繞核運動不足於解釋全部的角動量。但如果認為電子在自轉，以它的可測量半徑來計算，表面的線速度會超過光速。這是相對論不允許的。於是無法視作粒子在自轉。為了區別，改稱自旋（spin）。

最後只能認為對應於這個角動量的「自旋」，是粒子的內秉屬性（足以區分身份的屬性）。就是說，如果兩個粒子的自旋值不同，那它們必為不同的粒子。

理論

自旋值是粒子的一個量子數，記為 S。

表示這粒子的能級可以由 -S 到 +S, 每個相隔 1.

如 S＝ 1/2；能級就是 -1/2 到 +1/2 共有 2 個。

S＝2; 能級就 -2, -1, 0, 1, 2 共 5 個。

所以說「電子自旋是1/2」是一個簡便的說法，實際是說：「電子的自旋能級有 -1/2，1/2 這2個。」