L'astronomo risponde Meccanica quantistica

Lo spin e la polarizzazione

Rispondiamo a nuove domante relative allo spin delle particelle, in particolare quello dei fotoni

Le domande di oggi del nostro lettore Luca permettono, in qualche modo, di riprendere il discorso legato allo spin di qualche tempo fa. Iniziamo dalle domande legate allo spin e alla luce:

La polarizzazione della luce equivale allo spin 1/2 per lo spin 1? Le componenti dello spin 1 del fotone, individuano la polarizzazione?Luca

Dal punto di vista della meccanica quantistica, la polarizzazione della luce, ovvero una particolare forma di onda elettromagnetica, costituita da un fascio di particelle dette fotoni, è a sua volta determinata dallo spin dei fotoni stessi. Il fotone può quindi ruotare o in senso destrorso o in senso sinistrorso rispetto alla direzione di propagazione. La luce polarizzata è costituita da fotoni che posseggono un solo tipo di spin. Nonostante questo non si può concludere, come suggerisce Luca, che il comportamento nell’esperimento Stern-Gerlach equivale all’esperimento della luce con i cristalli birifrangenti, visto che la matematica di quest’ultimo fenomeno risulta leggermente differente.

Lo spin può avere qualsiasi orientamento nello spazio?Luca

Relativamente a quest’ultima osservazione basti ricordare che lo spin è un momento angolare, quindi la risposta a questa domanda è affermativa, a patto che l’elettrone sia libero.

Father Mother Spin Art
Padre e madre della serie Famiglia di spin dello scultore Julian Voss-Andreae – via commons

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Scritto da

Gianluigi Filippelli Gianluigi Filippelli

Ha conseguito laurea e dottorato in fisica presso l’Università della Calabria. Tra i suoi interessi, la divulgazione della scienza (fisica e matematica), attraverso i due blog DropSea (in italiano) e Doc Madhattan (in inglese). Collabora da diversi anni al portale di critica fumettistica Lo Spazio Bianco, dove si occupa, tra gli altri argomenti, di fumetto disneyano, supereroistico e ovviamente scientifico. Last but not least, è wikipediano.

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