For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for シュテルン=ゲルラッハの実験.

シュテルン=ゲルラッハの実験

この記事は英語版の対応するページを翻訳することにより充実させることができます。(2024年6月)翻訳前に重要な指示を読むには右にある[表示]をクリックしてください。 英語版記事を日本語へ機械翻訳したバージョン(Google翻訳)。 万が一翻訳の手がかりとして機械翻訳を用いた場合、翻訳者は必ず翻訳元原文を参照して機械翻訳の誤りを訂正し、正確な翻訳にしなければなりません。これが成されていない場合、記事は削除の方針G-3に基づき、削除される可能性があります。 信頼性が低いまたは低品質な文章を翻訳しないでください。もし可能ならば、文章を他言語版記事に示された文献で正しいかどうかを確認してください。 履歴継承を行うため、要約欄に翻訳元となった記事のページ名・版について記述する必要があります。記述方法については、Wikipedia:翻訳のガイドライン#要約欄への記入を参照ください。 翻訳後、((翻訳告知|en|Stern–Gerlach experiment|…))をノートに追加することもできます。 Wikipedia:翻訳のガイドラインに、より詳細な翻訳の手順・指針についての説明があります。

シュテルン=ゲルラッハの実験(シュテルン=ゲルラッハのじっけん、: Stern–Gerlach experiment)は1922年シュテルンゲルラッハが行った実験である。加熱して蒸発させた原子をビームとして磁場中に通過させると、ビームは2点に分かれることを示した。これは、電子スピンがあることを示す。

シュテルン=ゲルラッハの実験の模式図

古典的予測

[編集]

ビームの向きが変わることから、銀原子ビームは磁気モーメントを持っていることがわかる。銀は強磁性体ではないが、磁場の影響で電子の磁気モーメントがそろい、全体としてモーメントを持つ。不均一な磁場をかけるのは、磁気モーメントが磁場から磁力を受けるようにするためである。

ビーム中の個々の銀原子については、磁気モーメントの向きおよび大きさは自由なので磁場から受ける力もさまざまである。したがってビームの先のスクリーン上では、ビーム軸を中心に広がる分布として銀原子が観測できる、と予測される。

実験結果・量子力学による解釈

[編集]

実験の結果、ビームは2本に分かれて観測された。これはビーム中の銀原子の磁気モーメントは大きさが等しく、向きは磁場に引き寄せられる、あるいは反発するという2状態のどちらかしかないことを意味する。古典力学ではこの結果を説明できない。

量子力学では、電子スピン1/2である。これは端的に言えば二つの状態のみを取る。

ナノスケールの半導体中で実現

[編集]

2012年に東北大学京都大学東邦大学日本電信電話らの研究グループは、強磁性材料や外部磁場を全く用いずに、半導体中を流れる電子のスピンを一方向に揃える手法を確立した。本実験は、量子力学の基本原理であるシュテルン−ゲルラッハ効果をナノスケールの半導体中で実現したことに相当する[1]

脚注

[編集]

文献

[編集]

関連項目

[編集]

外部リンク

[編集]
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
シュテルン=ゲルラッハの実験
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?