Spinquantumgetal

Spinquantumgetal, vaak aangeduid met s, beschrijft het intrinsieke hoekmoment van een deeltje dat onafhankelijk is van zijn ruimtelijke beweging. Het geeft aan hoe het spinmoment van het deeltje in rustzustand kan worden georiënteerd ten opzichte van een gekozen quantisatiestandaard. Spin is een fundamentele eigenschap van deeltjes zoals elektronen, quarks en fotonen, en verschilt van de orbitalen die voortkomen uit de beweging door ruimte.

De waarden van s kunnen geheel- of halfgeheelgetallen zijn, afhankelijk van het type deeltje. Fermionen, zoals elektronen en quarks, hebben s = 1/2, 3/2, ...; bosonen, zoals fotonen, hebben gehele waarden zoals s = 0, 1, 2, ... Voor elk s geldt een magnetisch spinquantumgetal m_s dat de projectie van het spinmoment langs een gekozen as aangeeft. De reële waarden van m_s lopen van -s tot +s in stappen van 1. De spinmultipliciteit is gegeven door 2s + 1, wat het aantal mogelijke spinprojecties aangeeft.

Spin heeft significante gevolgen voor de structuur van atomen en moleculen. Het koppelt met orbitale angular momentum via spin-orbit interactie en bepaalt samen met L en J de totale impuls J = L + S. Het verwijst ook naar fundamentele principes zoals het Pauli-uitsluitingsprincipe: elektronen vullen toestanden met beperkingen op hun spinstoestand. In diskuties over twee-elektron systemen leiden spintoestanden tot singlet- (S = 0) en triplet- (S = 1) configuraties. Het spinquantumgetal is cruciaal voor magnetische eigenschappen, spectroscopie, en de chemische structuur van stoffen.