Классическая природа Спина электрона
http://s6767.narod.ru/stat/spi.htmhttp://s6767.narod.ru/k6/k6.htm Параграф 38. Стр. 349.
§ 38. Характер движения электрона в кулоновском поле атомного ядра
Для прояснения ситуации со спином электрона обратимся к более детальной картине движения электрона под воздействием флуктуаций поля вакуума и кулоновского поля атомного ядра (рис.38.1). Это движение состоит из двух независимых между собой частей:
а) своеобразного квазиброуновского движения под воздействием случайных "нулевых" волн вакуума;
б) движения центра тяжести электрона, а точнее электронного облака по инерции по эллиптической орбите вокруг ядра с некоторым постоянным средним орбитальным моментом L.
Рис.38.1. Движение электронного облака со средней скоростью дрейфа v с учетом квазиброуновского движения под действием случайных волн вакуума в атоме водорода при наличии среднего орбитального момента L, не равного нулю.
Квазиброуновское движение электрона в вакууме рассматривают еще как дрожание электрона под воздействием флуктуаций поля вакуума, в результате чего формируется размытое электронное облако с некоторой функцией распределения электронной плотности. Траектория электрона при этом, взамен простой, становится “размазанной”. Это движение действительно напоминает случайные колебания волчка с поворотами относительно орбиты электрона.
Размытость траектории электрона в атоме, как многим хорошо знакомо из радиоспектроскопии, дает дополнительно Лэмбовский сдвиг определенных уровней энергии в водородоподобных атомах. Но это дополнительное квазиброуновское движение электрона дает и некоторую добавку механического момента S к орбитальному моменту L.
В атомной спектроскопии добавку механического момента S исторически назвали спином электрона по аналогии с волчком или веретеном, хотя никакого внутреннего вращения в электроне, конечно, в эксперименте обнаружить нельзя, поскольку вся электродинамика Максвелла-Лоренца построена с учетом только поступательного перемещения электрона в полях, и проверена эта теория многократно и с большой точностью.
Разница в этих двух рассмотренных движениях электрона заключается в следующем. При орбитальном перемещении центра тяжести электронного облака орбитальный механический момент L электрона может принимать сколь угодно большие значения в соответствии с параметрами орбиты, т.е. квантовыми числами n и l траектории.
Для квазиброуновского же движения электрона под воздействием постоянных флуктуаций поля вакуума среднеквадратичный механический момент S имеет всегда одно и то же ненулевое среднее значение и определяется в соответствии с теоремой Лиувилля минимально возможным фазовым объемом для электрона.
Вполне естественно, что при отсутствии внешнего направленного поля, т.е. для свободного электрона, этот добавочный механический момент S не имеет определенной ориентации и колеблется случайным образом во всех направлениях. При этом его проекция на какое-либо выделенное направление в среднем равна нулю. Если орбитальный момент электрона в атоме в среднем равен нулю, то остается лишь неустранимое квази броуновское движение электрона вокруг ядра под воздействием флуктуаций поля вакуума (рис.38.2). Дальше электрон в кулоновском поле ядра уже падать не может.
Рис.38.2 Движение электрона в атоме водорода с учетом его
квазиброуновского движения под действием случайных волн
электромагнитного вакуума при нулевом среднем орбитальном моменте.
Однако при помещении электрона в магнитное поле проекция спина S может приобрести некоторое конечное ненулевое значение. Согласно статистической теории Дирака, где учтена зависимость массы электрона от его скорости в эфире, проекция спинового момента S электрона на выделенную ось симметрии в магнитном поле может принимать лишь два значения: ± ћ/2.
Итак, в соответствии с теорией Дирака полный механический момент I электрона в атоме складывается из орбитального момента L и некоторой добавки к моменту S, о которой мы упомянули выше, т.е.
I = L + S. (38.1)
Более внимательно читайте учебник по Фундаментальной физике -
http://s6767.narod.ru/k6/k6.htm - Решение Ключевых задач физики ХХ века без Постулатов.
Классическая физика берет Реванш за свои поражения в начале ХХ века.
Отныне вся Фундаментальная Физика становится Классической Физикой. Постулаты остаются для догматиков.
Учебник Фундаментальной физики для ХХ1 и ХХII веков Первого физика-теоретика Планеты.
Данная монография изложена очень простым доступным языком в рамках Классической физики. Все основные Ключевые задачи физики ХХ века впервые решены полностью в рамках Классических представлений. Таким образом, Классическая физика берет реванш за свои поражения в начале ХХ века.
