Hoe ontstaan up- and down-spin elektronen?

Hoe komt het dat ze bestaan? Waarom bestaat er geen 1 soort elektron? En waarom zitten er 1 van elk samen in 1 orbitaal?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

De 'waarom' vraag is inderdaad interessant maar lastig te beantwoorden. Kwantumspin is niet de feitelijke draaiing van een elektron maar heet zo omdat spin aan dezelfde wiskundige wetten voldoent als impulsmoment. Dat kwantumspin bestaat heeft echter wel belangrijke consequenties. Het is daarbij niet zo dat er altijd twee elektronen met verschillende spin in een orbitaal zitten. Een enkel elektron in een orbitaal kan namelijk ook. Wat je bedoelt is dat in een orbitaal geen twee elektronen met dezelfde spin kunnen zitten. Dat heet het uitsluitingsprincipe van Pauli. Een van de gevolgen is dus dat er een limiet zit op het aantal elektronen in een orbitaal. Dit zorgt ervoor dat als een schil vol is elektronen in een hogere schil moeten zitten. Als gevolg kunnen moleculen niet onbeperkt dicht op elkaar geduwd worden wat voor de stabiliteit van materie zorgt. Of zoals die wiki zegt: "Zonder het pauliprincipe zouden we door de vloer zakken."

Bronnen:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Spin_%28kwant...
http://nl.wikipedia.org/wiki/Uitsluitingsp...

Natuurkunde beschrijft een heel aantal zaken. We hebben waargenomen dat massa's elkaar aantrekken, we kunnen dit zelfs tot in groot detail beschrijven. Hetzelfde geldt voor talloze andere zaken. Een selectie: - c (lichtsnelheid) is een natuurconstante, niets kan sneller reizen - om een massa te laten veranderen van snelheid, is een externe kracht nodig (F = m*a) - De snelheid van atomen ervaren wij als warmte - we hebben geobserveerd dat elektronen in een orbitaal 2 soorten angular momentum kunnen hebben, tegengesteld. Dit hebben en down- en upspin genoemd. Van alle dingen die de natuurkunde beschrijft, daarvan hebben we een idee van hoe we dat moeten beschrijven met een formule. Echter, het "waarom is het zo" weten we niet. We weten niet waarom c een natuurconstante is en ook niet waarom er 2 electronen er in een orbitaal passen. We weten dat het zo is. Alleen dat het zo is.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100