电子自旋
spin of the electron
电子的基本性质之一。电子内禀运动或电子内禀运动量子数的简称。1925年G.E.乌伦贝克和S.A.古兹密特受到泡利不相容原理的启发,分析原子光谱的一些实验结果,提出电子具有内禀运动——自旋,并且有与电子自旋相联系的自旋磁矩。由此可以解释原子光谱的精细结构及反常塞曼效应 。电子的自旋角动量如图,式中电子自旋S= 1/2。1928年P.A.M.狄拉克提出电子的相对论波动方程,方程中自然地包括了电子自旋和自旋磁矩。电子自旋是量子效应,不能作经典的理解,如果把电子自旋看成绕轴的旋转,则得出与相对论矛盾的结果。
从历史上看,电子自旋先由实验上发现,然后才由狄拉克(Dirac)方程从理论上导出的。进一步研究表明,不但电子存在自旋,中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋,只不过取值不同。自旋和静质量、电荷等物理量一样,也是描述微观粒子固有属性的物理量。在电子自旋的学习中,首先要了解电子自旋的实验依据及自旋假设,重点掌握电子自旋的描述,同时能应用电子自旋的理论解释原子光谱现象。