Spin ja magneettikentät

Aloituksessa on outo väite. Varmaankin aloittaja sitä hieman selventää.

Elektronien spin tulee esille myös tasaisessa magneettikentässä. ESR:n avulla voi mitata magneettikentän voimakkuutta hyvin tarkasti. ESR:llä voidaan myös kuvantaa ihmien kehoa, Elektronin Spin Resonanssi Kuvaus.

Muistelen vain lukeneeni jostain, miten elektronien spin-ominaisuutta oli tutkittu epätasaisten magneettikenttien avulla. Kyseisessä tekstissä ei kerrottu, miksi juuri kyseiseen koejärjestelyyn oli päädytty. Sieltä on tarttunut tämmöinen käsitys, että nimenomaan epätasainen magneettikenttä vaadittaisiin.

Mutta mitä siinä epätasaisessa magneettikentässä sitten tapahtuu sellaista, mitä ei tasaisessa tapahdu?

Olisi kiinnostavaa kuulla ratkaisu tähän ikivanhaan ongelmaan

Riippunee siitä, mitä nimenomaista elektronien spinin ominaisuutta on tutkittu. Luulen että aloittaja on ymmärtänyt jonkin asian väärin sillä itse ilmiö ei mitenkään ole sidoksissa magneettikentän epätasaisuuteen tai tasaisuuteen.

Magneettikuvauksessa (MRI) elektronin spin-resonanssia (ESR) on käytetty hyvin tasaisen magneettikentän voimakkuuden mittaamiseen suurella tarkkuudella.

Olen tainnut lukea saman tekstin kuin aloittaja. Kyseessä oli Oxfordin yliopiston julkaiseman Very Short Introductions -sarjan magnetismia käsittelevä osa. (Kyseinen kirjasarja on tasoltaan erittäin vaihtelevaa - joskus asiat selitetään hyvin ja joskus kuten tämän kirjakkeen tapauksessa taas ei niinkään)

Itse olen näitä elektroniratojen kaareutumisia magneettikentässä ajatellut siltä kantilta, että kyseessä on kaksi asiaa: 1. magneettikentän suunta ja 2. minimi-irrotus energia. Magneettikentän suuntaa vastaan kohtisuorassa oleva ratataso läpäisee suurimman magneettivuon, siispä se varmasti saa suurimman energia-annoksen/aikayksikkö. Suurimmalla osalla elektroneista tuo energia menee ratatason muuttamiseen magneettikentän suuntaiseksi - mikäli mahdollista. Ja sitten kun suunta on saatu, energiaa jää yli ja elektroni juuri pääsee irtautumaan atomistaan ja saavuttaa siis hiukkasena irtoamisnopeuden, jolloin magneettikenttä saa radan kaareutumaan juuri tietyllä säteellä. Entäpä sitten suurempi magneettikenttä? Kaikki toimii vaan nopeammin isompien energia-annosten takia?

Veikkaan että tuossa on tutkittu jompaakumpaa seuraavista:

-Hiukkaset voivat olla spiniltään superpositiossa niin että toiseen suuntaan pyörimistä on kuitenkin enemmän kuin toiseen. Epätasaisen magneettikentän käyttö voisi paljastaa tilastollisesti kumpaan suuntaan ne mieluummin pyörivät.

-Edellisen tyyppisestä asetelmasta voivat superpositiot romahtaa, jolloin käyttämällä ensin epätasaista ja sitten tasaista magneettikenttää saadaan selville minkälaisiin asemiin ne mieluiten romahtavat.

Vain minun 2 senttiäni.