一条鱼在海里游，可以像带鱼一样左右摆身体，也可以像海豚一样上下摆身体……
不管偏振方向如何，对于人眼来说都是一样的，无论是视锥细胞还是视杆细胞，都只输出一个变量——强度。偏振片通俗点说就是涂碘的聚乙烯拉伸，形成一个栅栏，左右扭的带鱼能游过去，上下扭的海豚会被扣押。A鱼塘经过横向的起偏栅栏放出一群鱼，游过去的都是海豚；B鱼塘经过竖向的起偏栅栏放鱼，游过的都是带鱼。下游塘主A在渔网前放一个横向的检偏栅栏，B塘主放一个竖向的检偏栅栏，于是两个塘主捞到的都是自家的鱼……鱼塘养带鱼海豚也是挺神奇的哈不是，我们说的偏振光是一束光，也就是一个鱼群，怎么游的都有，也就可以根据需要分出线偏振圆偏振椭圆偏振部分偏振无偏振等等类型。但是无论多大的鱼群，无非两个摆动分量。光子的两种自旋本征态+1，-1分别对应左旋圆偏振和右旋圆偏振，这还是微观的现象，在宏观上有表现没什么不可理解的，绝大多数宏观现象也都有其微观本质，比如铜显紫红色的物理本质也是量子力学的。
在赖文的量子化学讲义中有这么一句话，恰好能解答你关于自旋起源的问题
他说粒子的自旋角动量的起源不能由宏观经验设计的模型来解释。
其实从自旋角动量算子就可以看出，自旋是一个假设，没有实际的来源，因为自旋角动量没有具体的形式，其本征函数也没有具体的形式，只是人们定义的自旋角动量算子附和角动量算子的相互关系，从而推导出来其本征函数之间的一些关系而已。
最初引入这个假设是为了解决实际电子排布与波函数反对称规则之间的矛盾。
因此你问的该属性与什么力。场或者什么有影响。可以这么说这些力与场是不存在的，因为
自旋是量子力学的基本假设之一，假设就定义了自旋角动量算子之间附和角动量算子的对易关系，定义了自旋角动量算子的本征函数和本征值。
从这个假设可以推倒出自旋本征函数的一切性质。
量子力学基本假设是量子力学体系中的公里，就像经典力学里面牛顿三定律和万有引力定律、欧几里德几何体系中德五大公里一样是无需证明的基本假设。
但是粒子的自旋是可以通过实验观测到的，比如核磁共振、电子顺磁共振等。此外还有斯特恩—盖拉赫实验证明了电子的自旋角动量算子本征值确实存在，而且是两个。
补充一点：自旋不是自转，它是粒子自身的一种属性
斯特恩早年的研究是在理论物理领域，在统计热力学与量子理论方面有一些重要论文；从1919年他开始转向实验物理，由他研发和使用的分子束方法成为研究分子、原子、原子核性质的有力工具，该方法最初的意图是为了证明气体速率分布的麦克斯韦定律 。1922年他同瓦尔特·盖拉赫合作，做了磁场对磁矩的作用力使原子发生偏转的斯特恩-盖拉赫实验，而后又测量了包括质子在内的亚原子粒子的磁矩；1929年的氢、氦射线衍射实验是对原子和分子的波性质的精彩演示 。
近代物理 - 发展史
近代物理 - 经典物理与近代物理
第一,立足于牛顿
牛顿
力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物,自然属性,自然过程和自然界
近代物理研讨会
规律性的知识,但它往往没有对这些事物,属性,过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的,则是依据于对微观过程的了解,解决这些"为什么"的问题
第二,经典自然科学有它的普遍性和整体性,但就对整个自然事物的反映看,经典理论基本上是关于特殊的,局部的自然领域的知识;近代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范围的全局性
近代物理 - 第一章发展中的物理学
1相对论
相对论是现代物理学的重要基石它的建立20世纪自然科学最伟大的发现之一,对物理学,天文学乃至哲学思想都有深远的影响相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是电磁理论合乎逻辑的继续和发展,是物理学各有关分支又一次综合的结果相对论经迈克耳逊,莫雷实验,洛伦兹及爱因斯坦等人发展而建立
2量子力学
1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难,引入了能量了概念,为量子理论奠定了基石随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾,提出了光量子假说,并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念,为量子理论的发展打开了局面1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步的胜利之后经过玻尔,索末菲海森堡,薛定谔,狄拉克等人开创性的工作,终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论
3原子核及基本粒子原子核物理学起源于放射性的研究,是19世纪末兴起的崭新课题在这以前,人类对这年领域毫开所知从事这项研究的物理学家,他们通过作新创制的简陋仪器进行各种实验和观察,从中收集数据,总结经验,寻找规律,探索不断开拓新的领域1933年以后,原子核物理理论才逐渐形成
4固体物理学
20世纪初,固体物理学就开始深入到微观领域,人们开始利用微观规律来计算实验观测量量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上,并显示了其正确性,其次又在化学键的问题上取得了效果二十世纪20年代后,固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生
5物理学与技术
物理学的发展为新技术提供了基础,与此相反的关系也完全存在假如不采用电子技术的各式各样的机器,今天的物理学,甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器,必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行同时由于对技术进步的不断要求,作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强可以说,没有上述各方面的条件,就不可能存在今天这种大规模,多方面的物理学研究
6科学的体制化
近代物理学的基础工程学科化这种趋势,当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的
7物理学在地理上的扩大
物理学的变迁,同时也伴有物理学在地理上扩大俄国(苏联),美国,日本,中国及欧洲,亚洲,非洲物理学在地理上的扩大,必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究,所以,没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究
8研究技术化
可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合,看作是社会进步的一个标志
近代物理 - 第二章节近代物理学的序幕
一电子的发现
背景:电子的发现起源于对阴极射线的研究阴极射线是低压气体放电过程中的一种奇特现象这一观点得到赫兹等人的支持,赞成以太说的大多是德国人英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的德国学派主张以太学说,英国学派主张带电微粒说
JJ汤姆生对电子研究
⒈定性研究:JJ汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验,他进一步提高了真空度,并且减小极间电压,以防止气体电离,终于获得了稳定的静电偏转
⒉定量研究:一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场,然后根据电场和磁场分别造成的偏转,计算出阴极射线的荷质比e/m,另一种方法是测量阴极的温升因为阴极射线撞击到阴极,会引起阴极的温度升高JJ汤姆生把热电偶接到阴极,测量它的温度变化,两种不同的方法得到的结果相近,荷质比
⒊普遍性证明
二X射线的研究
1895年,德国的维尔茨堡大学,伦琴教授阴极射线研究发现了X射线
三,放射性的发现
对阴极射线研究引起了放射性物质的发现1896年5月18日,贝克勒尔发现了放射性
贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样轰动一时,意义却更为深远因为这是人类第一次接触到核现象,为后来居里夫妇,卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路
近代物理 - 第三章相对论的建立
相对论的研究起源于"以太漂移"的探索以及光行差的观测1678年惠更斯把光振动类比于声振动,看成是以太中的弹性脉冲但是后来由于光的微粒说占了上风,以太理论受到压抑,牛顿就认为不需要以太,他主张超距作用1800年以后,由于波动说成功地解释了干涉,衍射和偏振等现象,以太学说重新抬头在波动说的支持者看来,光既然是一种波,就一定要有一种载体,这就是以太他们把以太看成是无所不在,绝对静止,极其稀薄的刚性"物质"
机械波的波动方程与电磁波的波动方程
机械振动只有在弹性介质中传播才形成机械波,在弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律,即可建立机械波的波动方程,一维横波的波动方程为
机械波的波动方程和波速这些性质是否也适用于电磁波(包括光波)呢电磁波有类似于机械波的波动方程,那么,电磁波的波动方程是相对于什么样的参考系建立的真空中速度是相对于什么参考系的
1861年,英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上,推导真空中电磁波的波动方程,其一维形式的真空波动方程为:
3迈克耳逊―莫雷实验
波动理论假定了真空中充满以太,光相对于以太的速度C传播,地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢如果认为地球运动时以太完全没有被带动,地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差,为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C,迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验
在迈克耳逊最初装置中,采用地球公转速度可得004个条纹,这是一个很小的效应,但他的仪器装置观察到的只是002个条纹的变动,即使进一步改进,结果都没有观察到条纹的移动
4洛伦兹等人的贡献
斐兹杰惹于1889年,洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定他们都承认以太的存在,在以太中静止的一个长为L的物体,当它沿长度方向相对于以太速率V运动时,将缩短到
5爱因斯坦与狭义相对论
将相对性原理应用于电磁理论,如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现)则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同,与波源的运动无关然而,这却是于牛顿力学不相等的在牛顿力学中,速度总是相对于一定的参考系,不允许在动力学方程中出现普适的速度
6广义相对论的建立
狭义相对论建立之后,爱因斯坦并没有止步,他认为狭义相对论还有许多问题没有解决,例如:为什么惯性质量随能量变化为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,对广义相对论的研究作了全面的总结在论文中,爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似,并且组给出了谱线红移,光线弯曲,行星轨道近日点进动的理论预言
7爱因斯坦的成功分析
1兼收并蓄
2敢于创新,突破常规精神
3哲学修养
美发射探测卫星验证88年前爱因斯坦的预言
近代物理 - 第四章量子力学的发展
一黑体辐射的研究
1859年基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v,T)和吸收本领a(v,T)的比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度
1879年斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系
1893年维恩经验式子
1900年瑞利
为了解决上述困难,普朗克利用内插法,将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来在1900年提出了一个新的公式
普朗克与统一思想的波动
普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊,畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题,即如何对量子论的解释
玻尔理论的形成
光谱
卢瑟福
量子理论
玻尔理论
1913年《原子构造和分子构造》提出了两条基本假设:定态,跃迁
1914年,夫兰克和G赫兹以能量分立的指导思想,进行电子与原子的碰撞实验设计他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法,来确定银原子的激发电位或电离电位从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一,
1918年,玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题,提出了协调经典物理理论与微观量子理论之间相互关系的对应原理
玻尔的直觉与创新研究方法
玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起,他从不畏缩不前,也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识
量子力学的建立
1924年泡利提出不相容原理这个原理促使乌伦贝克和高斯密特,在1925年提出电子自旋的设想从而使长期得不到解释的光谱精细结构,反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解同年,海森伯创立了阵矩力学,使量子理论登上了一个新的台阶1923年德布罗意提出物质波假设,导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论不久薛定谔证明,这两种量子理论是完全等价的,只不过形式不同罢了1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程,奠定了相对论性量子力学的基础
近代物理 - 第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献
一出国留学
中国学者出国留学可追溯到,在19世纪中叶,清朝赴欧留学得就达一百多人清朝洋务活动的"求强","求富"过程中,为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业,曾陆续派出许多学生到各国求学在1862―1900年间,有几百人,以官费,自费出国游学,但主要是学习语言,驾驶,架线,电工,炮术,造船,铸造,采矿,机织等实用技术和军事技术,当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科
二物理学教育的发展
在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学中西学堂分设头等学堂,二等学堂,前者相当于大学
1898年创办的京师在大学堂,
三研究机构的建立
1928年3月在上海成立国立理化实业研究所,同年6月中央研究院创立,同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所,隶属中央研究院
1929年9月在北平建立了北平研究院
20世纪20年代末,国家批准有条件大学设立研究部,在教学同时开展科学研究
四中国物理学会
中国物理学会成立于1932年,它是中国物理学教学,研究发展的必然结果,截止1932年左右,物理学工作者约300人左右
中国物理学报于1933年创刊在1933―1935年出版了第一卷共三期,至1950年共出版了七卷该学报以外文(主要为英文,个别为法文,德文)发表,附以中文摘要它在国内外学术交流中起到了很好的作用
五国外物理学家对我国近代物理学发展得作用
1国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养
2国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦,并邀请他来中国讲学朗之万于1931年底来华讲学1937年5月31日至6月4日,玻尔来华进行了讲学
六我国物理学者在近代物理学中得主要贡献
吴有训在美国研究Compton效应著称,他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文,确凿地证明了Compton效应的存在,丰富的和发展了Compton工作,并加速国际学术界对Compton效应的认识吴有训回国后,或独自或带领研究生继续从事有关的研究
赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中,最早观察到正负电子对的产生和湮没现象
萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究,是属于数学,物理和电机的三角地带,被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获"40年代萨本栋从事交流电机研究,以标么值系统分析交流电机问题他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书,被英国,美各国高等院采作教材开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例
1949年,张文裕在吸收介子的云室研究中,发现了子和子辐射现象,开拓了奇异原子物理研究的新领域国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子"
黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射",即固体中杂质缺陷导致X光漫散射,它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段1950年,黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论,在国际上被称为黄理论1947-1951年间,黄昆与合著《晶格动力学》一书,它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名
谢玉铭于1932-1934年间在美国与WVHouston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构,发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位,并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议WELamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖
自旋，即是由粒子内禀角动量引起的内禀运动。在量子力学中，自旋（英语：Spin）是粒子所具有的内禀性质，其运算规则类似于经典力学的角动量，并因此产生一个磁场。虽然有时会与经典力学中的自转（例如行星公转时同时进行的自转）相类比，但实际上本质是迥异的。
经典概念中的自转，是物体对于其质心的旋转，比如地球每日的自转是顺着一个通过地心的极轴所作的转动。自旋是微观粒子的一种性质。自旋为半整数的费米子都服从泡利不相容原理，而玻色子都不遵从泡利原理。
扩展资料
基本粒子，对于像光子、电子、各种夸克这样的基本粒子，理论和实验研究都已经发现它们所具有的自旋无法解释为它们所包含的更小单元围绕质心的自转。由于这些不可再分的基本粒子可以认为是真正的点粒子，因此自旋与质量、电量一样，是基本粒子的内禀性质。
对于像质子、中子及原子核这样的亚原子粒子，自旋通常是指总的角动量，即亚原子粒子的自旋角动量和轨道角动量的总和。亚原子粒子的自旋与其它角动量都遵循同样的量子化条件。
——自旋
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