SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

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• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 5 337 mots
  • 1 média

  On appelle « spin » le moment angulaire ou cinétique intrinsèque des particules quantiques ou quantons. Ce terme anglais évoque le mouvement de rotation propre que peuvent posséder les objets physiques, telles les planètes ou les balles de tennis, qui tournent sur eux-mêmes tout en décrivant...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Maurice JACOB et Bernard PIRE
  • 8 172 mots
  • 12 médias
  Le spin est le moment angulaire du constituant : celui-ci tourne sur lui-même. Il s'agit d'un mouvement quantique, le moment angulaire se mesurant en unités de ℏ (où ℏ est la constante de Planck h, divisée par 2π). Quarks et leptons ont tous un spin 1/2, ou un moment angulaire ℏ...

• HADRONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 223 mots
  • 2 médias
  Les baryons sont par définition les hadrons qui ont un spin demi-entier. On leur associe un « nombre baryonique » B égal à 1 ou à — 1 selon qu'il s'agit d'une particule ou d'une antiparticule et on constate que toutes les réactions conservent ce nombre, c'est-à-dire que dans toute réaction observée...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 9 140 mots
  • 13 médias
  ...dans lesquels les quatre nombres quantiques de deux électrons coïncident n'existent pas. Et il a alors donné comme un postulat fondamental pour les électrons, et toutes les particules à spin 1/2, l'énoncé suivant : deux électrons quelconques ne peuvent jamais occuper le même état quantique.

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER et Georges LÉVI
  • 6 651 mots
  • 1 média
  ...vers le noyau. Il y a également des corrections dues à ce que l'électron possède comme propriété intrinsèque, en plus de sa masse et de sa charge, un spin s = 1/2. Cette propriété correspond au fait que le moment magnétique de l'électron ne peut prendre que deux orientations possibles dans un champ magnétique....

• BELL INÉGALITÉ DE ou THÉORÈME DE BELL

  • Écrit par Bernard CAGNAC
  • 1 190 mots

  Formule de mécanique quantique reliant les probabilités de certains phénomènes particulaires, l'inégalité de Bell joue un rôle extrêmement important dans le débat sur l'interprétation de la mécanique quantique. Trouvée en 1964, elle a montré qu'il existait des expériences particulières où les prédictions...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  • 1 média

  Classer les objets d’étude est une étape essentielle de la démarche scientifique, dans tous les domaines. Peu après la naissance de la physique moderne, il est apparu que le concept de spin permettait de distinguer deux classes d’objets quantiques : les bosons et les fermions. Rappelons que,...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 463 mots
  • 1 média
  ...Satyendranath Bose (1894-1974), co-découvreur avec Albert Einstein des lois décrivant le comportement statistique d'ensemble de champs quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h/2π. L'électron est quant à lui un fermion, car les ensembles de particule de moment angulaire intrinsèque...

• CHIMIE THÉORIQUE

  • Écrit par Lionel SALEM et François VOLATRON
  • 4 288 mots
  • 10 médias
  ...des orbitales moléculaires, les électrons peuvent occuper par paires les orbitales de plus basse énergie. Dans ces paires, les deux électrons ont leur spin opposé, le spin étant un moment cinétique de rotation intrinsèque de l'électron, conçu comme une « toupie » autour de son axe propre. La limitation...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 420 mots
  • 6 médias
  ...un proton ou un neutron accompagné de photons ou de mésons. Ils apparaissent comme des fermions (du nom du physicien italien Enrico Fermi), c’est-à-dire des particules de spin (moment angulaire intrinsèque de la particule) demi-entier (en unité h/2π, h étant la constante de Planck) ;

• DIRAC PAUL (1902-1984)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 233 mots
  • 1 média
  Dirac démontre que ce « spineur » (comme l'appellent les mathématiciens) Ψ (x,y,z,t) décrit un électron de spin 1/2 et de moment magnétique –eh/4πmc (e étant la charge électrique de l'électron, h la constante de Planck et c la célérité de la lumière), et que deux des...

• ÉLECTRONS

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN et Bernard PIRE
  • 6 657 mots
  • 5 médias
  Avant que l'expérience de Davisson et Germer ne vînt prouver la réalité de la diffraction de l'électron, une autre propriété de l'électron était découverte : un moment angulaire intrinsèque appelé spin, qui signifie ici tourner sur soi-même. La découverte du spin trouve sa source une fois encore dans...

• FORME

  • Écrit par Jean PETITOT
  • 27 344 mots
  Plus précisément, on va considérer des modèles discrets ou des modèles continus pour les systèmes envisagés. Les modèles discrets sont le plus souvent des modèles où l'on se donne des spins σ_i^α à n composantes (indexées par α) pouvant prendre un ensemble discret {1, 2, ..., ...

• HYDROGÈNE (physique)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 157 mots
  • 9 médias
  ...considérer qu’un électron doit posséder une sorte de mouvement de rotation sur lui-même. Ils introduisent alors en 1925 cette étonnante notion que constitue le spin de l’électron, une propriété purement quantique attribuant un moment cinétique orbital intrinsèque à une particule élémentaire qui, en quelque sorte,...

• HYPERSONS

  • Écrit par Pierre TOURNOIS
  • 2 744 mots
  • 3 médias
  Les ondes despin proviennent de la propagation d'une oscillation du vecteur aimantation dans les matériaux magnétiques. Le matériau est alors déformé par magnétostriction. Il en résulte un fort couplage entre les ondes de spin et les ondes élastiques. La vitesse d'une onde de spin de fréquence...

• LIAISONS CHIMIQUES - Liaison et classification

  • Écrit par André JULG
  • 8 249 mots
  • 7 médias
  ...théorie prévoit, en accord avec l'expérience, que, pour décrire complètement une particule, il faut lui adjoindre une coordonnée supplémentaire dite de spin. Cette dernière n'a pas d'équivalent classique, et il serait erroné d'essayer de chercher à lui donner une représentation élémentaire. Pratiquement,...

• MAGNÉTISME

  • Écrit par Damien GIGNOUX , Étienne de LACHEISSERIE et Louis NÉEL
  • 15 617 mots
  • 14 médias
  À l'échelle atomique, il en va de même : tout électron possède d'abord un moment magnétique associé à son moment cinétique intrinsèque,le spin ; en outre, le mouvement d'un électron sur son orbite atomique peut créer un courant électrique, donc un moment magnétique orbital ; la combinaison...

• MAGNÉTOCHIMIE

  • Écrit par Jean HOARAU
  • 5 337 mots
  • 8 médias
  Les spectres de résonance nucléaire mettent en évidence les différences d'énergie desspins nucléaires des molécules en présence d'un champ magnétique. Les raies spectrales correspondantes qui se trouvent dans le domaine hertzien pour des champs de quelques milliers de gauss permettent d'atteindre...

• MUON ET MODÈLE STANDARD EN PHYSIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 083 mots
  • 2 médias
  En physique quantique, les expériences ont démontré qu’il faut aussi tenir compte de l’existence d’un moment angulaire intrinsèque de pratiquement toutes les particules élémentaires, appelé « spin ». Cette espèce de rotation sur elle-même d’une entité pourtant ponctuelle est quantifiée par...

• NANOSOURCES DE COURANT

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 378 mots

  Pour que la spintronique (l'électronique de spin, qui remplace la charge de l'électron par son état de spin comme messagère d'information) révolutionne vraiment l'électronique jusque dans ses applications journalières, on doit mettre au point des sources de courants qui resteront polarisés...

• NEUTRONS

  • Écrit par Bernard SILVESTRE-BRAC
  • 2 267 mots
  Il est bien établi que le moment angulaire intrinsèque du neutron, ou spin, vaut h/4π (on parle d'un spin 1/2), où h est la constante de Planck. On peut le vérifier de façon directe par diffusion d'un faisceau de neutrons sur un prisme (obtention de deux faisceaux diffusés) ou de façon indirecte...

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