A componente do spin de um elétron é , mas a quantidade vetor de spin e do elétron é o eixo z positivo?

Passo 1

Então, você quer entender por que a componente do spin de um elétron é , mas ainda assim a quantidade vetor de spin do elétron aponta para o eixo positivo. Vamos usar conceitos de mecânica quântica, especificamente sobre o spin dos elétrons e como suas componentes se comportam.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o spin é uma propriedade intrínseca dos elétrons, que pode ser pensada como um tipo de “giro” interno. Ele é quantizado e tem valores específicos de componentes em qualquer direção que escolharmos para medir, como o eixo .

Passo 3

No caso do spin de um elétron, ele pode assumir valores de ou para a componente . Aqui, a componente sendo indica que, se medirmos apenas essa componente, o spin está apontando para baixo no eixo .

Passo 4

Agora, sobre a quantidade vetor de spin: em mecânica quântica, o spin não é um vetor clássico com uma direção bem definida no espaço tridimensional. Em vez disso, ele é descrito por vetores de estado em um espaço de Hilbert, onde apenas as componentes medidas têm valores definidos.

Passo 5

Portanto, mesmo que a componente do spin seja , isso não implica que o vetor de spin inteiro esteja apontando para o eixo positivo. Na verdade, o vetor de spin não tem uma direção fixa no espaço como em clássica; apenas suas componentes em direções específicas têm valores definidos quando medidas.

Resposta

Embora a componente do spin do elétron seja , a quantidade vetor de spin não tem uma direção fixa como no espaço clássico. Assim, o spin não está necessariamente apontando para o eixo positivo.

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