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Visionen des UnSEHbaren

21 - Bewegung von Teilchen mit Spin

Als ein letztes Beispiel betrachten wir den Spin eines Elektrons. Er macht sich als magnetisches Moment bemerkbar, also erst dann, wenn sich das Elektron in einem Magnetfeld aufhaltet. Im allgemeinen wird jedes Elektron mit gewisser Wahrscheinlichkeit in Feldrichtung abgelenkt (schwarzer Anteil, "Spin hinauf"), oder entgegengesetzt zur Feldrichtung (weisser Anteil, "Spin hinunter"). Jeder Spinzustand definiert nun eine Raumrichtung, bezüglich der er "Spin hinauf" ist. Diese Raumrichtung ist die Spinrichtung. Da die Wellenfunktion des Elektrons aber ortsabhängig ist, kann sich die Spinrichtung von Ort zu Ort ändern.

Zum Abschluss zeige ich eine Bilderschau von Zuständen des Wasserstoffatoms unter Berücksichtigung des Spins. Die Visualisierungen kombinieren eine Darstellung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit mit einer Darstellung der lokalen Spinrichtung (durch Flusslinien des durch den Spin definierten Vektorfeldes).

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