Досліди Штерна-Герлаха свідчили про існування власного моменту електрона. Звідки випливала його квантова природа?

Наявність двох дискретних смужок на екрані замість однієї розмитої пояснювала наявність власного орбітального моменту електрона. Гаусміт і Ульнбек висунули ідею про спін електрона. Пізніше Дірак розв’язав рівняння Шредінгера і став близьким до відкриття спіна електрона. Він встановив що власний момент електрона може бути описаний спіновим квантовим числом S=1/2.

 – спін електрона; µ_z = S_zħ = ±1/2 ħ – власний механічний момент електрона.

Варіант фізів:

Електрон – це ферміон із спіном S=1/2, тобто він має власний момент, а за гіромагнітним співвідношенням і власний магнітний момент.

Чим відрізняється електронний і ядерний магнітні резонанси?

Електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) використовується в області високих частот ∼10 ГГц, а ядерний магнітний резонанс (ЯМР) в області більш низьких частот ∼10⁶-10⁷ Гц. ЕПР дозволяє досліджувати парамагнітні домішки, розірвані ковалентні зв’язки, радикали в хімічних сполуках; ЯМР використовується як метод дослідження ядер і молекул

Які експерименти (явища) свідчать про існування електромагнітних флуктуацій фізичного вакууму?

(фізи: лембівський зсув, обмін віртуальними фотонами (сила кулона), обмін п-мезонами.)

Про існування електромагнітних флуктуацій фізичного вакууму свідчать ефект Казимира (ефект, що полягає у взаємному притяганні провідних незаряджених тіл під дією квантових флуктуацій у вакуумі. Найчастіше йдеться про дві паралельні незаряджені дзеркальних поверхні, що розміщені на близькій відстані) (Один з перших експериментів провів в 1958 році Маркус Спаарней (Marcus Spaarnay) з центру Philips в Ейндховені), Лембівській Зсув (відмінність між енергіями стаціонарних станів ₂S^1/2 і ₂P^1/2 атома водню і у воднеподібних іонах, зумовлене взаємодією атома з нульовими флуктуаціями електромагнітного поля) (експеримент Уїлліс Лемб і Роберт Резерфорд).

Додаток від фізів:

обмін віртуальними фотонами (сила кулона), обмін п-мезонами

Ще один варіант відповіді, в якому я не дуже впевнений. Можна використовувати його замість першого.

Спонтанна емісія фотона в процесі розпаду збудженого атома або ядра; такий розпад неможливий за законами звичайної квантової фізики і вимагає квантифікації електромагнітного поля для пояснення.

Ефект Казимира, що полягає у взаємному тяжінні або відштовхуванні незаряджених немагнітних тіл під дією квантових флуктуацій у вакуумі.

Бічна відштовхуюча сила світла, що полягає у взаємному тяжінні або відштовхуванні паралельних променів ЕМ випромінювання з різним числом фаз хвилі в кожному з них внаслідок квантових флуктуацій у вакуумі.

Сила Ван Дер Ваальса (van der Waals force), яка схожа на ефект Казимира, тільки відбувається між двома атомами.

Поляризація вакууму (Vacuum polarization), яка включає генерацію пари частинка-античастинка або «розпад вакууму» (the decay of the vacuum), як, наприклад, спонтанна генерація електрон-позитронної пари.

Випромінювання Хокінга, яке відбувається в сильному гравітаційному полі, такому, наприклад, як поблизу чорних дір.

Лембівский зсув атомних рівнів пояснюється нульовими коливаннями електромагнітного поля у фізичному вакуумі.