Bei Proton (Neutron), spinempire online casino Atomkern, Atom, Molekül, Exziton, Hadronen wie Ω−-Teilchen ergibt sich der Spin durch Addition der Spins und Bahndrehimpulse der Komponenten nach den Regeln der quantenmechanischen Drehimpulsaddition.
Teilchen mit Spin ½, zwei
Das Isospinkonzept hat in der Entwicklung der Elementarteilchenphysik eine wichtige Rolle gespielt.
- Aus dem Satz von der Erhaltung des Gesamtdrehimpulses eines Systems bei allen möglichen Prozessen folgt die – mit der Beobachtung übereinstimmende – Einschränkung, dass die Fermionen sich nur in Paaren erzeugen oder vernichten lassen, nie einzeln, weil sich sonst der Gesamtdrehimpuls von einem ganzzahligen zu einem halbzahligen Wert oder umgekehrt ändern müsste.
- In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat dieses Isospinkonzept eine bedeutende Rolle gespielt.
- Daher gelten hier auch alle anderen allgemeinen Regeln des quantenmechanischen Drehimpulses.
- Verwendet man für die beiden Basiszustände verschiedene Elementarteilchen (wie Proton und Neutron oder Elektron und Elektronneutrino), wird die dabei definierte physikalische Größe als Isospin des Teilchens bezeichnet.
- Die Zustände lassen sich klassifizieren — indem man die Isospins der einzelnen Teilchen zum Gesamtisospin addiert, wobei die Regeln der Addition von quantenmechanischen Drehimpulsen gelten.
Teilchenzahlerhaltung, Boson, Fermion
Der Spin führt zur grundlegenden und unveränderlichen Klassifizierung der Elementarteilchen in Bosonen (Spin ganzzahlig) und Fermionen (Spin halbzahlig). In diesen zusammengesetzten Systemen wird der Drehimpuls nach den allgemeingültigen Regeln der quantenmechanischen Addition aus den Spins und Bahndrehimpulsen ihrer fundamentalen Bestandteile gebildet. Auch bei vielen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen wird in der Umgangssprache der Physik der Drehimpuls um den Schwerpunkt als Spin bezeichnet (z. B. bei Proton, Neutron, Atomkern, Atom, …). Ein System aus Bosonen und Fermionen hat daher genau dann einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls, wenn es eine ungerade Anzahl Fermionen enthält. Daher entsteht durch die Addition von zwei halbzahligen Drehimpulsen ein ganzzahliger (wie bei zwei ganzzahligen auch) — während sich ein halbzahliger und ein ganzzahliger Drehimpuls zu einem halbzahligen Drehimpuls addieren. Daher gelten hier auch alle anderen allgemeinen Regeln des quantenmechanischen Drehimpulses.