Numero quantico di spin

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Il numero quantico di spin elettrico indicato con la lettera s è un numero quantico che quantizza il momento angolare di spin, S. Per le particelle fisiche: è un semi-intero per i fermioni, un intero per i bosoni, distinguendo, così, tra due tipi diversi di statistiche, una detta di Fermi-Dirac e l'altra di Bose-Einstein.

Il numero quantico magnetico di spin, o numero quantico secondario di spin, è invece associato alla componente z dello spin di una particella ed è indicato con mS. Visivamente si può immaginare che il numero quantico di spin indichi il senso di rotazione dell'elettrone intorno al proprio asse, quindi specificando se questo gira in senso orario (−) oppure antiorario (+) ; bisogna notare che , in questo esempio visivo , il senso di rotazione dipende dal punto di vista di chi osserva ( le lancette di un orologio ruotano in senso orario se viste da davanti ma antiorario se viste da "dietro" ). Quindi questa interpretazione, in realtà, non è corretta in quanto lo spin dell'elettrone è una proprietà intrinseca dello stesso , nel senso che non dipende dal sistema di riferimento scelto , e quindi non ha corrispondenze classiche. Il numero quantico magnetico di spin mS può solo avere due valori, che sono −½ e +½

Il momento angolare di spin è dato da

S =\hbar\sqrt {s(s+1)}

La componente z del momento angolare di spin è:

S_z = m_s \hbar

dove mS può essere positivo o negativo.

Lo spin può ancora essere legato al momento di dipolo magnetico di spin:

\mu_s = - \frac{g_s \mu_b}{\hbar} S

dove g0~2 è il fattore_ g elettronico (g0 = 2,0023), μb il magnetone di Bohr. La componente z è:

\mu_{s_z} = - g_0 \mu_b s

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