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- Do verbo em inglês "to spin", girar, rodar.
editar Mecânica Quântica
Em mecânica quântica, refere-se às possíveis orientações que partículas subatômicas, como prótons, elétrons, nêutrons, alguns núcleos atômicos, etc, têm quando estão em um campo magnético. O Spin não possui uma interpretação clássica, ou seja , é um fenômeno estritamente quântico .
Embora o termo tenha surgido considerando que os elétrons "giravam" em torno de si mesmos, produzindo um campo magnético, da mesma forma que uma volta de fio percorrido por uma corrente também produz um campo magnético (ver Oersted ), esta descrição não é adequada para os nêutrons, que não possuem carga elétrica, nem explica valores de spin como 7/2 para certos núcleos atômicos (neste caso, 235U). Assim, o termo spin é encarado como quarto número quântico, necessário para definir uma partícula num sistema, como os níveis de energia no átomo.
O termo spin em mecânica quântica liga-se ao vetor momento angular intrínseco de uma partícula e às diferentes orientações (quânticas) deste no espaço, embora o termo seja muitas vezes incorretamente atrelado ao momento magnético intrínseco das partículas, por razões experimentais.
Os vetores momentos angular e momento magnético intrínsecos de uma partícula são acoplados através de um fator giromagnético que depende da carga e da espécie de partícula, e uma partícula que tenha carga e spin (angular) não nulos terá um momento magnético não nulo.
Experimentalmente o momento magnético é muito mais acessível do que o momento angular em si em virtude da interação deste com corpos magnéticos e eletromagnéticos, e o momento angular intrínseco (spin) de partículas carregas acaba sendo inferido a partir de seu momento magnético intrínseco.
Uma das maneiras de se medir o spin é através da ressonância magnética.
editar Spin eletrônico
Evidências de que os elétrons podem apresentar movimento de rotação em dois sentidos diferentes foram obtidas em 1921 pelos físicos alemães Otto Stern e Walther Gerlach. Eles empregaram uma séries de experimentos, com a finalidade de comprovar suas evidências.
As experiências consistiam na passagem de um feixe de átomos metálicos, vaporizados, por um campo magnético não-homogêneo. Com alguns metais não houve desvio do feixe, enquanto outros, como o sódio, sofreram desvio. Era sabido que um feixe de partículas como elétrons ou íons, sofre desvio ao passar por um campo magnético. Contudo, átomos não têm carga elétrica. Para explicar esse fenômeno, foram atribuídos aos elétrons dois possíveis sentidos de rotação, chamados spins.
Um átomo de sódio possui 11 elétrons dos quais 10 estão emparelhados em cinco orbitais. Quando dois elétrons estão emparelhados num orbital, seus spins estão em direções opostas, havendo assim uma compensação de forças magnéticas. Entretanto, o último elétron do sódio está desemparelhado , e a força no átomo devido à presença deste único elétron produz o desvio do feixe. O fato de que o feixe de átomos é dividido em dois componentes mostra que numa metade dos átomos os spins, inclusive do elétron desemparelhado, estão em uma direção, e na outra metade os spins estão na direção oposta. Os átomos com todos os elétrons emparelhados não sofrem desvio.
Em uma terminologia química, dois elétrons com spins em direções opostas são ditos spins antiparalelos. As substâncias que possuem um ou mais elétrons desemparelhados são atraídas[porém,fracamente] em um campo magnético. Estas substâncias são chamadas paramagnéticas. Aquelas que não possuem elétrons desemparelhados, não sendo, portanto, atraídas em campo magnético, são chamadas diamagnéticas. A intensidade da atração depende, logicamente, do número de elétrons desemparelhados na substância.
O termo "rotação" não é o mais apropriado, pois infere numa idéia do elétron como partícula apenas, contradizendo seu comportamento dual como partícula-onda. Todavia, por falta de um termo mais apropriado para elucidar a idéia do spin, este continuará sendo considerado como rotação.