微观粒子的自旋
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摘要: 物体的旋转是大家都熟悉的运动形式。天体的自转、车轮的滚动、…等等,都是物体的旋转运动。任何旋转运动都有一条轴,物体就绕此轴旋转,描写物体旋转的物理证是角动量。如图 1所示,一个作周期运动的质点的角动量的数值为|r|·|P|sinθ,其中|r|为质点到转动中心的距离,|P|为质点动量的大小,θ为r和P之间的夹角,角动量是一个矢量,即它不仅有大小,还有方向。但我们不能用质点动量 P的方向作为角动量的方向,因为P的方向是时刻在变的,所以我们用右手定则来定义角动量的方向。如图1所示,将右手四指蜷成一个圈,蜷曲的方向与P的方向一致,于是大姆指的方向就定义为角动量的方向,对一个旋转的物体,我们可将它分割成许多小块,物体旋转的角动量就是各小块的角动量之和。我们知道,当物体不受外力时,其动量不变;类似地,当物体不受外力矩时其角动量不变(包括其数值和方向)。这就是角动量的守恒。