(5668) פרסציה של ספין בגין אינטראקצית ספין מסילה
2010B
אלקטרון בעל מסה M מטען e וספין עם קבוע גירומגנטי g,
משוגר עם אנרגיה E בתוך מוליך חד מימדי בכיוון ציר X.
המוליך עובר דרך לוחות קבל שאורכו L.
הקבל יוצר שדה חשמלי
\( \mathcal{E} \)
בכיוון ציר Y.
כמו כן באותו איזור יש שדה מגנטי
\( \mathcal{B} \)
בכיוון ציר Z.
כאשר האלקטרון נכנס לאיזור האינטראקציה הספין שלו מקוטב בכיוון התנועה.
בכל הסעיפים להלן הניחו שאפשר להתעלם מההסתברות לכך שהחלקיק יוחזר מאזור האינטראקציה.
כמו כן הניחו שאפשר להשתמש בקרוב מסדר אפס
\( v \approx (2E/M)^{1/2} \)
עבור המהירות של החלקיק שמופיעה באיבר הספין-אורביט.
(1) מה יהיה הכיוון
\( \varphi \)
של הספין ביציאה מאזור האינטראקציה. בססו את התשובה על זמן המעוף דרך המערכת.
(2) מה צריך להיות
\( \mathcal{B} \)
על מנת שהספין לא יסתובב.
בסעיפים להלן עליכם לתת תשובה יותר מדויקת על סמך אנרגית השיגור של החלקיק.
נוח לקבוע
\( x=0 \)
בתור הקואורדינטה של נקודת הכניסה.
(3) רישמו את מצב החלקיק באזור האינטראקציה בבסיס הסטנדרטי
\( |x,m\rangle \)
באשר
\( m=\uparrow,\downarrow \)
(4) בהתבסס על הסעיף הקודם, תנו תשובה לסעיף הראשון.
(5) בונוס: תנו תשובה מדויקת יותר אם לא עושים קרוב סדר אפס עבור המהירות באיבר הספין-אורביט.