Divulgación Cuestión sobre la naturaleza del momento magnético en electrones

[Luis310]

Hola, buenas.

Según tengo entendido, el momento magnético de un sistema magnético es el que define la fuerza y la dirección de lo que después deriva en las líneas de campo magnético. En el caso de un átomo, me surgen dos preguntas. Siendo esta una de las manifestaciones más elementales de campo magnético: a)Como puede verse en su cálculo el término I (Intensidad), si hablamos de unos pocos electrones(Y un Amperio ja es un Columbio-segundo, y millones de electrones). y b) Si los materiales magnéticos deben dicha propiedad a la alineación paralela de los momentos magnéticos de sus átomos, y esta se calcula con el vector superficie, el cual por la naturaleza conocida de los electrones está en constante cambio, como es posible que los materiales presenten magnetismo si dicho vector esta cambiando constantemente. Y además, el valor escalar mismo de la superficie también cambia en los átomos debido al salto de niveles de estos, cambiando así el diámetro de su orbita.

Seguramente son preguntas muy elementales pero se me aparecen como dudas que no encuentro en ningún sitio por más que busco y me estoy introduciendo en este mundo. Gracias.

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Re: Cuestión sobre la naturaleza del momento magnético en electrones

Hola Luis310 . Seguramente nada diré que hayas omitido, pero me has hecho recordar lo siguiente. Se usan dos tipos de análisis. Uno es estadístico y otro no. El momento magnético de un electrón individual no es tratable estadísticamente. La magnetización de un trozo de materia si. Actualmente no hay un modelo que atribuya al electrón un tipo específico de constitución. Aunque lo hubiera, la electrodinámica cuántica no lo necesita porque el momento magnético aparece matemáticamente como un teorema. Es decir sin discutir lo que un electrón sea en términos constitutivos, los teoremas pertinentes calculan propiedades que después los experimentos verifican.

Los fenómenos resultantes de la acción conjunta de muchas partes componentes admiten tratamiento estadístico, que se basa en la definición de promedios. Por ejemplo en la estadística de un gas se definen la velocidad media , la cantidad de movimiento media y la energía media de la molécula individual. Nadie sabe cómo se comporta una molécula individual, pero el tratamiento estadístico sería imposible sin admitir matemáticamente valores medios. No interesa si a nivel atómico o electrónico se puede o no definir algo que corresponda a la idea macroscópica de superficie. Lo que interesa es admitir que el promedio de los sucesos microscópicos se puede referir a una superficie que, para el cálculo estadístico, se considera estable. La superficie promedio es una constante del análisis macroscópico.

¿ Cual es la naturaleza de la energía térmica de un gas ? Sin un modelo de la constitución del gas nadie podría intentar una respuesta. Y si hoy tenemos respuesta, es porque tenemos un modelo. Nadie sabe cuánto podría cambiar la respuesta si el modelo actual fuese reemplazado por otro. Sin un modelo constitutivo del electrón, muy poco podemos reflexionar respecto a la naturaleza del momento magnético. Lo único que se hace es calcular valores susceptibles de verificación empírica. Desde el siglo 19 se hacen intentos de proponer un modelo constititivo del electrón, sin éxito suficiente hasta el momento. Puedes buscar en internet la información de esos intentos, que te servirá para saber cuáles caminos debes evitar el día que te animes a proponer un modelo.

[carroza]

Re: Cuestión sobre la naturaleza del momento magnético en electrones

Sin un modelo constitutivo del electrón, muy poco podemos reflexionar respecto a la naturaleza del momento magnético. Lo único que se hace es calcular valores susceptibles de verificación empírica. Desde el siglo 19 se hacen intentos de proponer un modelo constititivo del electrón, sin éxito suficiente hasta el momento. Puedes buscar en internet la información de esos intentos, que te servirá para saber cuáles caminos debes evitar el día que te animes a proponer un modelo.

Bueno, si algo sabemos perfectamente, al menos desde Feynmann, Schwinger y Tomonaga (Premio nobel 1965), es la naturaleza del electrón. Es una particula elemental, de espín 1/2, de carga e, y que tiene exactamente el momento magnético que predice la teoría llamada "electrodinámica cuántica", para una partícula elemental con carga e y espín 1/2:

[FONT=sans-serif]−928.4764620(57)×10⁻²⁶ J⋅T⁻¹[/FONT][FONT=sans-serif].

[/FONT]Saludos

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Según tengo entendido, el momento magnético de un sistema magnético es el que define la fuerza y la dirección de lo que después deriva en las líneas de campo magnético. En el caso de un átomo, me surgen dos preguntas. Siendo esta una de las manifestaciones más elementales de campo magnético: a)Como puede verse en su cálculo el término I (Intensidad), si hablamos de unos pocos electrones(Y un Amperio ja es un Columbio-segundo, y millones de electrones). y b) Si los materiales magnéticos deben dicha propiedad a la alineación paralela de los momentos magnéticos de sus átomos, y esta se calcula con el vector superficie, el cual por la naturaleza conocida de los electrones está en constante cambio, como es posible que los materiales presenten magnetismo si dicho vector esta cambiando constantemente. Y además, el valor escalar mismo de la superficie también cambia en los átomos debido al salto de niveles de estos, cambiando así el diámetro de su orbita.

Hola. Si quieres describir las propiedades de un átomo, no te resultan utiles los conceptos clásicos que has usado hasta ahora para el momento magnético. No debes pensar en un electrón como una intensidad de corriente girando en un cierto plano que, como bien indicas, cambiaría constantemente. Tendrías que usar la mecánica cuántica en toda su gloria, en la que los electrones están descritos por orbitales, y no como corrientes en un plano.

No obstante hay un concepto clásico que sí puedes mantener: Si una masa gira, entonces tiene un momento angular. Además, si una carga gira, entonces tiene un momento magnético.
El momento magnético de una cosa (un electrón) puede escribirse como el producto de su momento angular, por su carga, dividido por su masa.

Saludos