Numero quantico di spin

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Il numero quantico di spin, indicato con è un numero quantico che quantizza il momento angolare di spin .

Il modulo del momento angolare di spin è

Per le particelle quantistiche, è un numero intero (0, 1, 2...) per i bosoni e semintero (1/2, 3/2, 5/2...) per i fermioni. Il teorema spin-statistica connette la statistica di Bose-Einstein ai bosoni e quella di Fermi-Dirac ai fermioni.

Il numero quantico magnetico di spin o numero quantico secondario di spin, indicato con , è invece associato alla componente z del momento angolare di spin di una particella:

dove può essere positivo o negativo Infatti il numero quantico magnetico di spin può assumere tutti i valori compresi nell'intervallo

Ad esempio, se i possibili valori sono  ; se si ha invece .

Lo spin è legato ad una quantità sperimentalmente misurabile, il momento di dipolo magnetico di spin:

dove q è la carica, m la massa della particella e il rapporto giromagnetico. è un numero adimensionale che vale per l'elettrone, per il neutrone e per il protone.

Per l'elettrone

con μB magnetone di Bohr. Dato che e lo spin dell'elettrone vale S = ħ/2 si ha

.

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