電子に詳しい方、教えて下さい（スピンについて）

質問

こちらの質問とベストアンサーを読み、そこに書いていた
https://okwave.jp/qa/q98594.html
＞電子のスピンと軌道
このスピンってＫＬＭの殻で動きながら、
進行方向？に横向きにグルグル回ってるのでしょうか？
それとも進行方向は関係なく回ってるのでしょうか？
また、全くスピンをしていない電子もあるんでしょうか？

あと、科学番組で電子はエネルギーを与えると
ＫＬＭなどの軌道を突然瞬間移動するなんて聞きますが、
電子のスピンってそんな事が起きても全く動じず続くものですか？

回答No.1

phosphole · ベストアンサー

スピンしてない電子というものは無いです。
（私も素粒子物理は素人なので、理論的には考えられたりするのかもしれませんが）

スピンというのは電子の自転のように説明されますが、まったく違うものです。
そもそも大きさのない粒子である電子の自転とは？ということになります。
スピンという物理量があって、それには２つの値（アップとダウン、あるいはアルファとベータ）がある、ということしか言えません。

お礼

＞スピンしてない電子というものは無いです。
そうなんですね。

＞スピンというのは電子の自転のように説明されますが、まったく違うものです。
映像としてイメージしようとする事は困難な何かが起こってるんでしょうか。
不思議な世界です。
でも少し謎が解消できました。ご回答ありがとうございます。

回答No.2

terminator_5

水素原子のスペクトルを観測すると、バルマー系列と言う可視光の領域に何本かの輝線が現れます。
それぞれの輝線は電子の軌道がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移り変わる際に、余ったエネルギーを特定の波長の光として放出していることで説明されます。
(反対に特定の波長の光を吸収してエネルギーの高い軌道に遷移すると暗線のスペクトルが観測されます。)

各スペクトルの輝線を詳しく調べると2本に分裂していることがあり、エネルギーがわずかに異なる二つの状態があることが推測され、電子のスピンの方向が軌道の向きに対して上向きか下向きかによってエネルギーが異なるものとされ、微細構造と呼ばれるようになりました。

また原子核もスピンしているため、原子核と電子のスピン方向も2種類の状態をがあり、超微細構造と呼ばれます。
その間で遷移が起こると電磁波の吸収または放出が起こり、水素原子の21cm波は電波望遠鏡による天体観測に重要な役割をしています。
原子時計はセシウム原子の超微細構造によるマイクロ波の吸収周波数を制御することにより正確な時を刻むことが出来ます。

お礼

電子の軌道が変わる時に光が放出されているんですね。

そして原子核もスピンしているんですね。
電磁波の吸収または放出・・
様々な微細な特徴が遠方の観測時に色々な事を教えてくれるんですね。

ご回答ありがとうございます。