Divulgación Duda sobre espín del electrón y magnetismo

[Fedenet]

Hola.
Esta es la primera duda que expongo en esta web. Aclaro que mis conocimientos son muy básicos.

He leído que el electrón genera un campo magnético debido a su espín, como si fuera un cuerpo cargado electricamente.

Lo que no entiendo es:
Si el electrón es una partícula fundamental que no se subdivide, ¿cuáles son las cargas puntuales que generan campo magnético al desplazarse, si gira sobre si mismo?

Saludos!

[Sartie]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Hola.
Esta es la primera duda que expongo en esta web. Aclaro que mis conocimientos son muy básicos.

He leído que el electrón genera un campo magnético debido a su espín, como si fuera un cuerpo cargado electricamente.

Lo que no entiendo es:
Si el electrón es una partícula fundamental que no se subdivide, ¿cuáles son las cargas puntuales que generan campo magnético al desplazarse, si gira sobre si mismo?

Saludos!

en realidad hay dos fuentes, una como el electron es una carga moviendose en una trayectoria circular genera un dipolo magntico. Y tambien aparece otro debido al spin

[Fedenet]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

en realidad hay dos fuentes, una como el electron es una carga moviendose en una trayectoria circular genera un dipolo magntico. Y tambien aparece otro debido al spin

Claro, el de la trayectoria circular lo entiendo, pero el del spin aún no.
Si es una partícula única, ¿cuáles son las cargas que se desplazan si hablamos de una rotación?

Saludos!

[polonio]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Es que el espín no es una rotación de una partícula sobre sí misma (ésta es una imagen clásica que suele llevar a confusión). Una partícula puntual no puede girar sobre sí misma.

El espín es un momento angular intrínseco; es un concepto cuántico que no tiene equivalente clásico (como, al contrario, sí lo tiene el momento angular) y, repito, no corresponde a ningún tipo de rotación.

[Sartie]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Bueno, tenemos dos fuentes del magnetismo a escala atomica.
1_Lo ya comentado. El electrón es una carga "rotando" alrededor del nucleo y por tanto crea un dipolo y un momento angular.
2_El momento angular ya mencionado y el spin (tambien es un momento angular) se acoplan dando lo que se llama el acople spin-orbita o de russell-sunders. De esta forma aparece un nuevo momento angular que origina un nuevo dipolo magnetico.

En un solido estos dipolos interaccionan entre si dando un termino de canje que origina gran parte del magnetismo en el solido (otra parte proviene de los atomos indiciduales, pero es casi despreciable, si no recuerdo mal).
Si te fijas, le magnetismo solo se da en solidos porque es necesaria esta interaccion de canje.

[Fedenet]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Gracias a los dos, creo que me voy dando cuenta de que la cuántica no puede ser entendida como la clásica.

Saludos!

[Sartie]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Gracias a los dos, creo que me voy dando cuenta de que la cuántica no puede ser entendida como la clásica.

Saludos!

no, pero da mas juego

[polonio]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Y explica fenómenos que la Clásica es incapaz de explicar.

[Dramey]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Bueno, tenemos dos fuentes del magnetismo a escala atomica.
1_Lo ya comentado. El electrón es una carga "rotando" alrededor del nucleo y por tanto crea un dipolo y un momento angular.
2_El momento angular ya mencionado y el spin (tambien es un momento angular) se acoplan dando lo que se llama el acople spin-orbita o de russell-sunders. De esta forma aparece un nuevo momento angular que origina un nuevo dipolo magnetico.

En un solido estos dipolos interaccionan entre si dando un termino de canje que origina gran parte del magnetismo en el solido (otra parte proviene de los atomos indiciduales, pero es casi despreciable, si no recuerdo mal).
Si te fijas, le magnetismo solo se da en solidos porque es necesaria esta interaccion de canje.

El 1 no es del todo correcto. Se explica como una visión clásica del fenómeno porque coincide bastante bien, pero realmente los electrones no giran entorno al átomo. El magnetismo viene del acoplo "espín órbita" que es cuántico

[ignorante]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

pero realmente los electrones no giran entorno al átomo.

Hola Dramey, si los electrones no giran en torno al átomo, ¿me podrías explicar por favor "qué cosa hacen" los electrones en el átomo? Gracias por tu respuesta.

[Dramey]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Perdón, no me había dado cuenta que era una pregunta de divulgación. No todos los electrones tienen unas órbitas circulares, si no que tienen formas muy raras. Puedes ver algunas de las formas en este enlace:
http://es.wikipedia.org/wiki/Orbital_at%C3%B3mico

[Sartie]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

El 1 no es del todo correcto. Se explica como una visión clásica del fenómeno porque coincide bastante bien, pero realmente los electrones no giran entorno al átomo. El magnetismo viene del acoplo "espín órbita" que es cuántico

jejeje, sabia que no tardarias en aparecer, pero como ya has dicho mas abajo es en plan divulgativo, tu y yo sabemos como es, tu mejor claro que a mi el magnetismo me da sueño

[chap]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Hola a todos. Hasta donde pude averiguar, encontré que la propuesta teórica de considerar al electrón como ente puntual dificulta (o tal vez imposibilita) la tarea de proponer un modelo concreto del spin. ¿Acaso a la formulación abstracta habitual le falta concreción?, protestarán los teóricos. No uso la palabra concreto con intención de señalar una carencia teórica. La uso pues no me ocurre otra más gráfica para aludir a esa necesidad que algunos sentimos de armar en la mente maquinarias ideales equivalentes a los enunciados matemáticos. Es ese vicio anticuado adquirido en horas de aprendizaje de física clásica, en la cual suele haber maquinaria ideal para casi todos los enunciados matemáticos. Si el electrón tuviese tamaño finito, según pude averiguar, sería posible la maquinaria ideal para representarlo concretamente. ¿Queda en teoría cuántica alguna oportunidad, aunque sea remota, de reemplazar el criterio de partícula puntual por el criterio de partícula con tamaño finito? ¿Qué opináis? Mi mejor saludo.

[carroza]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Si el electrón tuviese tamaño finito, según pude averiguar, sería posible la maquinaria ideal para representarlo concretamente. ¿Queda en teoría cuántica alguna oportunidad, aunque sea remota, de reemplazar el criterio de partícula puntual por el criterio de partícula con tamaño finito? ¿Qué opináis? Mi mejor saludo.

Hola.

La descripción actual de las interacciones electromagnéticas (la electrodinámica cuántica) predice que, si el electrón es una partícula de espín 1/2 sin estructura, entonces genera tanto un campo eléctrico, como un campo magnético.

La relación entre el campo eléctrico y el campo magnético generado por el electrón viene dado por el factor giromagnético, que experimentalmente vale

ge = 2.0023193043617(15).

Pues bien, este valor, con sus 14 cifras significativas, se explica en QED suponiendo solamente que el electrón no tiene estructura y tiene espín 1/2.

Por tanto, si hay algo que sabemos de la naturaleza, es que el electrón no tiene estructura (ni, por tanto, tamaño finito).

[chap]

Re: Duda sobre espín del electrón y magnetismo

Hola a todos. Gracias Carroza por responder. Estaba al tanto de lo escrito en tu mensaje. Te explico por qué pregunté. A la ciencia no puedo concebirla más que como un instrumento provisorio, que está siempre pujando por progresar. Lo que acertadamente expresaste, no en la confirmación experimental pero sí en su formulación teórica, data de las décadas de 1940 y 1950 cuando Feynman y Tomonaga propulsaron ese enfoque. Por las dudas que, desde esa época hasta hoy, algo hubiese progresado, lo pregunté. Nunca se puede dar un tema por definitivamente congelado y, por las dudas, es mejor preguntar. Mi mejor saludo.