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Conceptos básicos sobre el electrón.

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  • Masa: 9.1110-31 kg1/1836 uamCarga elctrica: -1.610-19 CSpin:Carga Color :ningunaInteraccin:Gravedad, Electromagnetismo, dbilEl electrn (griego: elektron - mbar)

  • Primeras orbitas inferiores de tomos de hidrgenomostradas como secciones transversales con cdigo de color que muestra la probabilidad de densidad

  • La existencia del electrn fue postulada por G. Johnstone Stoney, como una unidad de carga en el campo de la electroqumica.Influenciado por el trabajo de Maxwell y el descubrimiento de los rayos X, dedujo que en el tubo de rayos catdicos existan unas partculas con carga negativa que denomin corpsculos. El electrn fue descubierto por Thomson en 1897 en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, mientras estudiaba el comportamiento de los rayos catdicos.

  • Aunque Stoney haba propuesto la existencia del electrn fue Thomson quin descubri su carcter de partcula fundamental. Para confirmar la existencia del electrn era necesario medir sus propiedades, en particular su carga elctrica. Este objetivo fue alcanzado por Millikan en el clebre experimento de la gota de aceite realizado en 1909.

  • George Paget Thomson, hijo de J.J. Thomson, demostr la naturaleza ondulatoria del electrn probando la dualidad onda-corpsculo postulada por la mecnica cuntica. Este descubrimiento le vali el Premio Nobel de Fsica de 1937.

  • Si bien frecuentemente se suele asociar el espn al concepto de rotacin de un objeto extenso esta idea no es nada correcta. Debe pues considerarse ms como una propiedad fundamental de la partcula como lo sera tambin la carga o la masa .Es una propiedad de las partculas elementales cuya interpretacin fsica es una medida del momento angular intrnseco de dichas partculas.Es un fenmeno exclusivamente cuntico sin analoga en la mecnica clsica.

  • El espn puede ser entero en cuyo caso la partcula es un bosn , o semientero en cuyo caso la partcula es un fermin . Los bosones y fermiones tienen como diferencia fundamental que los fermiones no pueden estar en estados cunticos idnticos (principio de exclusin de Pauli), mientras que los bosones tienden a posicionarse en el mismo estado cuntico.PROPIEDADES DEL ESPN

  • El espn est ligado al campo magntico creado por el giro de una carga elctrica (interaccin spin rbita).

    El spin del electrn se observ por vez primera en el experimento de Stern-Gerlach.

  • Formulacin matemtica del espn

    El operador espn S tiene dos autovalores: autoestados INCLUIRIMAGEN "http://es.wikipedia.org/math/1e1fe9864133d13215ce10377e451f96.png" \* MERGEFORMATINET

    A estos valores propios les corresponden dos : espn arriba y espn abajo

    Normalmente se mide el espn en una direccin quedando as el operador como:

    Donde n es un vector unitario en la direccin deseada y

    es el operador espn en forma vectoria siendo i las matrices de Pauli.

  • Por ejemplo: Para medir el espn en la direccin z (en coordenadas cartesianas) hay dos autoestados de S. Se asignan vectores a los espines como sigue:

    entonces el operador correspondiente en dicha representacin ser

    En representacin matricial el operador acta con los vectores de direccin llamados "spinors".