Fotonen met spin

[efdee]

Fotonen hebben spin. Ze zijn dan magnetisch.
Worden ze meetbaar afgebogen door een voldoend sterk magneetveld?
Is dat ooit voorspeld en gemeten?

[Bladerunner]

Een foton is niet magnetisch omdat het een spin heeft. Voor zover we weten bestaat het magnetische foton niet.
 
Een statisch magnetisch veld heeft geen effect op fotonen (hun lading is immers nul) maar wel als het plaatsvind in een medium waarin het Faraday effect optreed.

[Math-E-Mad-X]

Fotonen hebben spin.

 
Dat klopt.
 

Ze zijn dan magnetisch.

 
Maar dat klopt niet. Fotonen hebben geen magnetisch veld.
 
 
Spin en magnetisme zijn niet hetzelfde. Soms wordt de spin van een elektron uitgelegd door te zeggen dat het elektron een magnetisch veld heeft, en inderdaad in dat geval komt de richting van het magnetische veld overeen met de richting van de spin van het elektron. Maar het gaat te ver om in het algemeen te kunnen concluderen dat spin en magnetisme hetzelfde zijn.
 
Een echt goede uitleg van het begrip spin kan ik je helaas ook niet geven zonder hele diepe wiskunde erbij te halen.

[efdee]

Vertel je me nu, dat spin geen magnetische eigenschap is?

[Bladerunner]

Klopt. De 'spin' eigenschap van een deeltje is een soort hoek-moment, een soort vector met een magnitude en 'richting'. Dat is overigens geen echte richting maar een kwantum waarde. Het woord 'spin' wat impliceert dat het draait is eigenlijk onjuist en verwarrend maar omdat het toen men ontdekte dat er geen rotatie aan te pas komt behoorlijk ingeburgerd was heeft men dat zo gelaten.
De lading van een deeltje dat dus zijn interactie bepaald met anderen en met een magnetisch veld is dus iets heel anders. Zo kunnen we elektronen die een lading van -1 hebben en een spin van 1/2 gebruiken in een elektronenmicroscoop. Maar fotonen met een spin van 1 en een lading van 0 kunnen dus niet gericht worden in zo'n microscoop die met elektromagnetische lenzen werkt.

[Math-E-Mad-X]

Vertel je me nu, dat spin geen magnetische eigenschap is?

 
Inderdaad. Grofweg zegt spin iets over de ruimtelijke structuur van de golffunctie. Deeltjes met een magnetisch veld moeten dus een spin hebben (want het magnetische veld geeft een 'richting' aan de golffunctie), maar andersom hoeft dat niet. Een deeltje met spin hoeft niet een magnetisch veld te hebben, want de golffunctie kan ook een richting hebben die door iets anders veroorzaakt wordt. In het geval van het foton is het de polarisatierichting die de spin bepaalt.
 
(ik ben nu heeeeel onzorgvuldig aan het formuleren, dus wordt niet kwaad op me als het niet helemaal letterlijk klopt wat ik zeg, ik probeer het alleen zo simpel mogelijk te houden.)

[efdee]

Kunnen twee deeltjes die elk spin hebben, elkaar magnetisch binden met antiparallelle spin?

[Marko]

Alleen als die deeltjes ook een magnetisch moment hebben, zie ook bovenstaand.