فكرة الزخم الزاوي البرمي تعود إلى عام 1926 عندما افترض يولنبنك وکاود سميث في محاولتهما لتفسير التركيب الدقيق لخطوط الأطياف الذرية (fine structure)، بأن الإلكترون يدور حول محوره كملا تفعل الأرض وبذا يمتلك زخما زاويا برميا (^→s) Spin وقد امتدت هذه الفكرة فشملت كل الجسيمات. أن زخم الجسيمة يساوي زخم ضديدها بالمقدار لكنهما يختلفان عن بعضهما باتجاه الدوران حول محوريهما. ويقدر الزخم البرمي بوحدات πh/2 = .ħوتقسم الجسيمات من حيث زخمها إلى قسمين وهما:

أولا: الفيرميونات Fermions

وهي جسيمات زخمها الزاوي البرمي عددا فرديا مضروبا في 1/2 أي أن ، وتشمل هذه الجسيمات الباريونات واللبتونات مثلا: ، والفيرميونات تخضع لمبدأ الاستثناء لباولي (Pauli exclusion principle) والذي ينص على أنه لا يمكن لفيرميونين (إلكترونين، بروتونين) أن يتواجدا بنفس الحالة الكمية وتكون لهما نفس أعداد الكم الأربعة (s، m_l، l، n). كما وإنها تخضع لقانون التوزيع لفيرمي – ديراك Fermi–Dirac distribution law)) ولهذا سميت بالفيرميونات.

ثانيا: البوزونات Bosons

جسيمات زخمها الزاوي البرمي يساوي عدد صحيح  من هذه الجسيمات الفوتون ħ1 = S_r، والبايونات ħ0 = _πS والكايونات ħ0 = S_K والكرافيتون ħ2 = S_g والبوزونات لا تخضع لمبدأ الاستثناء لباولي ولهذا يمكن وجود أي عدد منها في نفس الحالة الكمية كما في حالة وجود عدد غير محدد من البايونات محيطة بالبروتون أو النيوترون مثلا. وهي تخضع لقانون التوزيع لبوز – أينشتين (Bose–Einstein distribution law) ولهذا سميت بالبوزونات، ويبدوا أن الجسيمة بسبب زخمها الزاوي البرمي تمتلك عزما مغناطيسيا، فعندما توضع في مجال مغناطيسي فأن زخمها سيتجه باتجاهات معينة وعددها (عدد الأوضاع التي تتخذها الجسيمة في المجال المغناطيسي 1 + s2). ففي حالة الإلكترون الذي زخمه ħs=1/2 هناك اتجاهان أو وضعان يمكن أن يأخذها الإلكترون بالنسبة للمجال المغناطيسي هما الأول: وفيه يكون اتجاه الزخم بنفس اتجاه المجال والثاني: وفيه اتجاه الزخم معاكس لاتجاه المجال. ويشار لهاتين الحالتين بمركبة الزخم الزاوي البرمي على اتجاه المجال بالرمز m_s (العدد الكمي المغناطيسي البرميspin magnetic quantum number). وقيم m_s للإلكترون هما

مواضيع ذات صلة

Normal modes

Waves in three dimensions

Probability amplitudes for particles

The random walk

Nuclei and particles

الزخات الهوائية Air Showers

النيوترينات Neutrinos

النيوكليونات Nucleons

النوى الثقيلة Heavy Nuclei

المركبة الكهرومغناطيسية

الميونات Mouns

الأشعة الكونية الثانوية Secondary Cosmic Rays