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Elektronenspin

Atom- und Molekülphysik, Eigendrehimpuls (Spin) des Elektrons. Er wurde 1925 von S.A. Goudsmit und G.E. Uhlenbeck postuliert, um die beobachtete Aufspaltung vieler Spektrallinien zu erklären. Danach wird dem Elektron ein Eigendrehimpuls s mit dem Betrag

Elektronenspin                       (1)

zugeordnet.

s ist dabei die Spinquantenzahl, deren Wert 1 / 2 ist. Mit dem Eigendrehimpuls ist auch ein magnetisches Moment verbunden:

Elektronenspin                    (2)

Dabei ist e die Elementarladung, m0 die Ruhemasse des Elektrons und gs = 2,0023 der g-Faktor des Elektrons. Dieser Wert wurde zunächst empirisch gefunden und erst im Rahmen der Quantenelektrodynamik theoretisch erklärt. In einem äusseren Magnetfeld hat der Elektronenspin zwei diskrete Einstellmöglichkeiten, parallel und antiparallel zum Feld (Stern-Gerlach-Experiment, Dirac-Gleichung).

 

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