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A New Theory for the Essence and Origin of Electron Spin
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作者 Nader Butto 《Journal of High Energy Physics, Gravitation and Cosmology》 2021年第4期1459-1471,共13页
Spin is an intrinsic form of angular momentum carried by elementary particles, composite particles, and atomic nuclei. It is wildly believed that spin is a purely quantum mechanical concept and has no classical analog... Spin is an intrinsic form of angular momentum carried by elementary particles, composite particles, and atomic nuclei. It is wildly believed that spin is a purely quantum mechanical concept and has no classical analogue. In fact, elementary particles are conceived as point objects which have no axis to “spin” around. Therefore, there is no explaining how spin arises at the fundamental level, why particles have the values they do, and what underpins the Pauli Exclusion principle and Bose-Einstein behavior. However, spin is like a vector quantity;it has a definite magnitude, and it has a “direction”, in order to spin should be composite. In this paper we propose a physical explanation for spin of the electron at the sub-particle level, relying on the vortex model of the electron. The electron is described as a superfluid frictionless vortex which has a mass, angular momentum and spin to provide a complete explanation of all properties of the electron: it composite, spinning around its own axis, produces a tiny magnetic fields independent of those from its orbital motions. The classical hydrodynamic laws are used to describe the quantum properties of the electron, such as spin, angular momentum, magnetic momentum and a magnetic dipole. The circulation in the vortex is constant, and the angular momentum of the vortex is conserved and has the same value of Planck constant. The direction of the angular momentum of a spinning electron vortex is along the axis of rotation and determined by the direction of spin. The spin quantum number 1/2 has a fixed value which represents the gap between the circulation rate of the core of the vortex and the boundaries of the vortex. The changeable values +1/2 “spin-up” or -1/2 “spin-down” indicate the direction of the magnetic dipole of the vortex. The relation between spin and Planck constant is discussed and the origin h/4pi angular momentum units are revealed. 展开更多
关键词 Higgs field Irrotational Vortex angular momentum Magnetic momentum Quantum spin Number G-FACTOR
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有挠引力场之能动张量密度及自旋密度的再研究 被引量:5
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作者 陈方培 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期157-161,共5页
在有挠情况下对引力场的能动张量密度及自旋密度进行了再研究,肯定了定义T(G)μidefδLG/δhiμ及C(G)μijdef-2δLG/δΓijμ的合理性,导出了引力波虽存在但不携带能量、动量及自旋的结论.
关键词 引力场 能动张量密度 自旋密度 挠率
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电磁场与电磁波课堂教学融入科研内容的实践 被引量:5
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作者 周守利 薛林林 +1 位作者 郭淑琴 覃亚丽 《高师理科学刊》 2017年第9期98-99,103,共3页
电磁场与电磁波教材中讲授的都是不携有轨道角动量的传统意义上的电磁波,而携有轨道角动量的涡旋电磁波是当今研究热点.涡旋电磁波能实现在一个频带内传输多路信息,在不增加系统带宽的条件下极大程度地提高系统容量.在传统电磁场与电磁... 电磁场与电磁波教材中讲授的都是不携有轨道角动量的传统意义上的电磁波,而携有轨道角动量的涡旋电磁波是当今研究热点.涡旋电磁波能实现在一个频带内传输多路信息,在不增加系统带宽的条件下极大程度地提高系统容量.在传统电磁场与电磁波课堂教学中融入涡旋电磁波科研内容,提高了教学的广度和深度,能够激发学生的求知欲,培养学生的科研思维. 展开更多
关键词 电磁场与电磁波 涡旋电磁波 轨道角动量 自旋角动量 课堂教学
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挠率场对标量粒子及光子的直接作用毫不存在吗
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作者 陈方培 姜东光 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期135-140,共6页
以推广的引力规范场理论为基础,讨论了挠率场对标量粒子及光子施加直接作用的可能性;这一可能性并不违背现有的实验和观察事实.通过讨论澄清了一些误解,也指出了研究这种作用的意义.
关键词 光子 标量粒子 挠率场 引力规范场 直接作用
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电磁场角动量守恒及其应用 被引量:2
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作者 郑亦庄 《大学物理》 2000年第1期10-12,18,共4页
由带电体与电磁场相互作用时角动量守恒推导出电磁场角动量及角动量流的具体表达式,讨论了电磁角动量对于深入理解电磁场基本属性的作用以及它在微观物理学研究中的应用.
关键词 电磁场角动量 静场 能流 动量 光子自旋
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自旋-轨道相互作用下X型涡旋光束的传播特性 被引量:1
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作者 肖维维 张晗 +2 位作者 赵馨颖 马洋 庞晓炎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期234-248,共15页
研究了X型涡旋光束在左旋/右旋圆偏振状态下在紧聚焦系统中的传播特性,讨论了自旋-轨道相互作用下焦平面光强的横向焦移和传播方向旋转现象的特点及其调控方法。研究发现:相位分布因子c是X型涡旋光束产生横向焦移和光强旋转的主要原因,... 研究了X型涡旋光束在左旋/右旋圆偏振状态下在紧聚焦系统中的传播特性,讨论了自旋-轨道相互作用下焦平面光强的横向焦移和传播方向旋转现象的特点及其调控方法。研究发现:相位分布因子c是X型涡旋光束产生横向焦移和光强旋转的主要原因,而半孔径角α、偏振态和拓扑荷数对光强分布均有调控作用;由于自旋-轨道相互作用,入射光为左旋圆偏振态与右旋圆偏振态时,聚焦场光强分布差异明显,相同点是焦平面上光强的轴向转折点均为csw=1,这与入射光为线偏振态时轴向转折点不同;在二阶情况下,虽然入射光为左旋和右旋圆偏振时,两者的横向焦移与光强旋转不同,但是两者的主要涡旋点的分布及其旋转行为是一致的。本文研究可为结构光场的调控提供参考。 展开更多
关键词 非经典涡旋 自旋角动量 轨道角动量 紧聚焦 光场调控
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自由电磁场理论的量子规范变换和生成元判据
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作者 孙为民 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期187-192,共6页
研究了自由电磁场理论中从库伦规范到一类较广泛的静态规范的量子规范变换,得到了静态规范中的形式场论结构,包括对易关系、运动方程、Poincaré变换生成元,并检验了由核子自旋结构问题所提出的规范场理论动量和角动量算符分解的生... 研究了自由电磁场理论中从库伦规范到一类较广泛的静态规范的量子规范变换,得到了静态规范中的形式场论结构,包括对易关系、运动方程、Poincaré变换生成元,并检验了由核子自旋结构问题所提出的规范场理论动量和角动量算符分解的生成元判据,丰富和充实了相关研究结果。 展开更多
关键词 核子自旋结构 量子化 规范场 角动量
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多电子原子中自旋和轨道相互作用能
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作者 刘玉斌 王启新 《烟台师范学院学报(自然科学版)》 1990年第1期21-27,共7页
在中心场近似下,引入有效单体自旋-轨道相互作用势代替原子中各种自旋-轨道相互作用势,再引入双张量算符表示自旋-轨道相互作用算符,把计算纳入角动量理论的框架,从而推出了自旋-轨道相互作用算符的矩阵元的普遍表示式,并应用此表示式... 在中心场近似下,引入有效单体自旋-轨道相互作用势代替原子中各种自旋-轨道相互作用势,再引入双张量算符表示自旋-轨道相互作用算符,把计算纳入角动量理论的框架,从而推出了自旋-轨道相互作用算符的矩阵元的普遍表示式,并应用此表示式算出了几个组态能量表示式。 展开更多
关键词 原子 自旋 轨道 相互作用 矩阵元
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矢量涡旋光束的生成与模式识别方法
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作者 付时尧 高春清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期362-371,共10页
与宏观物体类似,光子等微观粒子也可携带角动量。光子的角动量包括自旋角动量和轨道角动量,两种角动量的共同作用产生了一种新型结构光束,即矢量涡旋光束。矢量涡旋光束具有各向异性的波面和偏振分布,提供了多种光场自由度,在量子技术... 与宏观物体类似,光子等微观粒子也可携带角动量。光子的角动量包括自旋角动量和轨道角动量,两种角动量的共同作用产生了一种新型结构光束,即矢量涡旋光束。矢量涡旋光束具有各向异性的波面和偏振分布,提供了多种光场自由度,在量子技术、光通信、激光探测、激光加工、高分辨成像、光镊等前沿领域展现了巨大的应用潜力,吸引了国内外学者的广泛关注。高效地生成矢量涡旋光束,以及高精度地识别矢量涡旋光束的模式分布,是其应用的关键。本文简要回顾了国内外学者在矢量涡旋光束的生成与模式识别方面的研究工作,同时系统梳理了本文作者过去十年在该方面的研究进展,重点介绍了其相关代表性成果。 展开更多
关键词 物理光学 激光光场调控 矢量涡旋光束 轨道角动量 自旋角动量
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气体高次谐波产生中的角动量守恒 被引量:1
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作者 董嘉豪 梁青青 +1 位作者 许亮 刘一 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第15期352-361,共10页
随着激光技术的迅猛发展,超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一,在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋... 随着激光技术的迅猛发展,超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一,在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋-轨道相互作用以及由此引出的新奇物理现象,总结了现阶段研究所存在的部分空白与挑战。将结构光场应用于高次谐波领域极大地丰富了人们研究光与物质相互作用的手段,为光学操控和强场物理带来了新的机遇。 展开更多
关键词 物理光学 谐波产生与混频 强场过程 超快非线性光学 角动量守恒 自旋-轨道相互作用
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