Bonjour à tous, je voudrait savoir qu'est-ce que le spin des atomes ?

Bonjour,

La réponse en deux cliques :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Spin

On ne parle pas de spin d'un atome généralement mais d'un électron.
De manière simplifiée (les puristes me tueraient), c'est le sens de rotation de l'electron considéré.

L'étude du spin s'appelle la spintronique et, couplée à la découverte de la Magnétoresistance-géante par Albert Fert (français, prix nobel de physique), elle a permit le développement d'énormément de technologie du type disque dur.

Pour découvrir le spin je te propose de te renseigner sur l'experience de Stern et Gerlach.

Au final, la caractéristique de spin vient s'ajouter à la fonction d'onde qui seule ne permettait plus d'étudier le comportement des électrons.

Et bien voilà. En fait, la représentation de l'atome de Borh est bien jolie, mais elle ne représente pas toute la réalité de ce qu'est vraiment l'atome. Et fait, disons que part après, Shroedinger est passé et a proposé un modele plus complet. Sans entrer dans les détails, cette théorie fait appel à tout ce qui est quantique.

Mais pour commencer, rapelont nous du modèle de Borh et de ces sphères qui tourne autour du noyau qu'on nomment "électrons". C'est un peu comme le système solaire, avec le soleil comme noyau, et les planetes comme électrons. Les planètes tourne autour du soleil ET sur elles mêmes. Le spin, c'est ça, c'est le fait qu'un électrons (et aps un atome) tourne sur lui même (un peu de physique basique te le montre).

Pour en revenir à shroedinger, le spin est représenté par une grandeur physique de +1/2 ou de -1/2 en fonction du sens de rotation (sens trigonométrique ou antitrigonométrique). Et les électrons "s'asssemblent" en paires d'électrons de spins opposé sur chaque orbitales (qui correspondent plus ou moins ayu couches du modèle de Borh).

@Hod :Oui, mais t'inquiète, ça suffira.

Citation : Hod

On ne parle pas de spin d'un atome généralement mais d'un électron.

Non. On parle du spin d'une particule.

Citation : pierre_24

Pour en revenir à shroedinger, le spin est représenté par une grandeur physique de +1/2 ou de -1/2 en fonction du sens de rotation

Bah non plus du coup...

@Atian : Je pense que tu devrais regarder le lien wikipedia. En gros, le spin représente le "moment cinétique" (en vulgarisant largement) d'une particule. Il permet d'expliquer, par exemple, la façon dont un électron se comporte en présence d'un champ magnétique...

Citation : freudqo

Non. On parle du spin d'une particule.

Je suis d'accord que tu peux parler du spin de ta boule de pétanque si tu veux, mais l'intérêt actuel et la manière classique d'aborder cette notion c'est par l'électron, d'où le "généralement".

Citation

Bah non plus du coup...

@Atian : Je pense que tu devrais regarder le lien wikipedia. En gros, le spin représente le "moment cinétique" (en vulgarisant largement) d'une particule. Il permet d'expliquer, par exemple, la façon dont un électron se comporte en présence d'un champ magnétique...

Tu joues sur les mots. On explique de manière vulgarisé à quelqu'un dont on ne connait pas le niveau scientifique.
Le moment de spin est certes son moment cinétique mais il est caractérisé par une valeur 1/2 ou -1/2 en fonction du sens de rotation induit par ce moment.

Citation : Hod

Je suis d'accord que tu peux parler du spin de ta boule de pétanque si tu veux, mais l'intérêt actuel et la manière classique d'aborder cette notion c'est par l'électron, d'où le "généralement".

Non, je peux parler du spin d'un photon par exemple, et tu seras bien niqué, parce que ça n'est pas 1/2 ou -1/2, et c'est pourtant une particule assez commune. Résumer le spin des particules au spin de l'électron, c'est vraiment très réducteur.

En plus, donner les valeurs sans expliquer leur sens et leurs implications, c'est vraiment inutile. Bref, l'article de wikipédia explique pas mal tous ces problèmes, et je pense qu'avant qu'on se lance dans des résumés maladroits, l'auteur du sujet devrait essayer de l'aborder, puis revenir demander des précisions s'il y a des points où il a du mal.

Le terme "spin" peut désigner :

- Un mouvement de rotation d'un corps autour d'un axe passant par son centre. "spin" est donc plus précis que "rotation" car une rotation peut aussi être une révolution ou une précession.

- Le vecteur "moment cinétique" de ce corps pendant ce mouvement. Il porté par l'axe de rotation ci-dessus et sa longueur est proportionnelle à la vitesse de rotation.

- L'un des quatre "nombres quantiques" caractérisant l'état d'une particule microscopique. Ce nombre est, bien sûr, lié au moment cinétique. On classe les particules en deux grandes familles : les bosons, dont le spin est un nombre entier, et les fermions (ex : l'électron) dont le spin est demi-entier.

Lorsque deux électrons d'un même atome ont leurs trois autres nombres quantiques égaux, on dit qu'ils sont dans la même "case quantique". L'un des deux a alors un spin 1/2 et l'autre un spin -1/2.

merci pour vos réponses, pour précision je suis au collège en troisième

Citation : Hod

Citation : freudqo

Non. On parle du spin d'une particule.

Je suis d'accord que tu peux parler du spin de ta boule de pétanque si tu veux, mais l'intérêt actuel et la manière classique d'aborder cette notion c'est par l'électron, d'où le "généralement".

Là tu y vas pas qu'un peu fort... les spins les plus utilisés à l'heure actuelle sont, je pense, les spins atomiques (somme des spins des protons/neutrons de l'atome) et ce dans toutes les applications de la résonance magnétique, que ce soit RMN, IRM, etc... le spin électronique c'est bien beau et ca remplit quelques heures dans les cours de mécanique quantique mais je suis pas sur qu'on ait actuellement des applications concrètes largement répandues

oh que si, ton disque dur s'il est récent à peut-être était conçu avec des technologies utilisant la spintronique, permettant de stocker beaucoup plus dans plus petit.

peut-être... quoique j'en doute souvent vu la lenteur de mon hdd

j'ai pas dit qu'il y avait pas d'application je dis juste que sans RMN beaucoup de médicament n'auraient sans doute jamais vu le jour, sans IRM les diagnostiques seraient bien moins aisés. La spintronique est importante et va amener des technologies très intéressante dans un futur proche. Cependant, à l'heure actuelle, il serait faut de dire que la spintronique est le domaine le plus important concernant l'utilisation du spin quantique.

Citation : Atian

oh que si, ton disque dur s'il est récent à peut-être était conçu avec des technologies utilisant la spintronique, permettant de stocker beaucoup plus dans plus petit.

Tous les disques durs utilisent des molécules paramagnétiques et le paramagnétisme est dû aux "histoires" de spins électroniques. Indirectement, les lumières dites "néon" utilisent des "histoires" de spins électroniques. Le fond de votre poële qui change de couleur quand il est temps d'y mettre le beurre et le steak est directement engendré par des "histoires" de spins électroniques...

Bref, ces petites choses sont très pratiques et permettent d'expliquer de nombreux phénomènes.

ah merci je ne savais pas.

Citation : Abaxos

Tous les disques durs utilisent des molécules paramagnétiques et le paramagnétisme est dû aux "histoires" de spins électroniques. Indirectement, les lumières dites "néon" utilisent des "histoires" de spins électroniques. Le fond de votre poële qui change de couleur quand il est temps d'y mettre le beurre et le steak est directement engendré par des "histoires" de spins électroniques...

Bref, ces petites choses sont très pratiques et permettent d'expliquer de nombreux phénomènes.

Le paramagnétisme n'est pas que dûe aux histoires de spin électronique ; encore une fois le spin atomique joue aussi son rôle

Ensuite pour "les lumières dites "néon" utilisent des "histoires" de spins électroniques.".... j'ose même pas dire ce que j'ai pensé en lisant ça. Explique moi à quelle moment intervient le spin électronique? Dans la ionisation? Je peux à la limite admettre dans les règles de séléction des transitions autorisées pour l'excitation du revêtement interne du tube mais sinon c'est un peu n'importe quoi...

D'accord pour le paramagnétisme, mais s'il était atomique, nos disques durs ne seraient pas vraiment "petits"...

Pour les néons, je parlais des règles de sélection, effectivement. Et pour préciser ma pensée (histoire de ne pas te donner l'impression que je n'ai fait que prendre ton "excuse"), je me référais à des composés type fluoroindates (un elpasolite comme Rb2KInF6 dopé cérium trivalent par exemple). Pourquoi ceux-là ? Justement parce les premiers papiers à y faire références pour ses propriétés de luminescence faisaient état de transitions non permises pour le moins fortes (les transitions non permises peuvent exister, mais sont souvent de très piètre intensité comparées aux permises). Depuis, on s'est rendu compte qu'il existait un transfert de charge entre l'indium et le cérium. Et magie : les transitions non permises (règles de sélections et OM) sont enfin expliquées.

Alors, d'accord, ce n'est pas direct, mais c'est bien ce que j'avais écrit dans mon post avant que tu ne le tronques en me citant.

Pour ce qui est du paramagnétisme, cela dépend de l'élément et du spin atomique. La plupart des électrons ne contribuent pas au paramagnétisme. Pour les paires d'électron, le spin global est nul et alors seul les électrons non appairés et le spin atomique seront pris en compte (ok dans le cas ou tous les électrons sont appairés, le paramagnétisme sera extrêmement faible et on considérera plutôt l'aspect diamagnétique).

Pour ce qui est du tube fluorescent, je dois avouer que ton exemple de transfert électronique permettant une transition qui semble interdite au premier abord est très intéressante... je regarderai un peu plus le sujet à l'occase... même si je n'ai jamais vraiment été un grand fan de spectro...

Au final ce que je voulais souligner depuis le début c'est que le spin, c'est pas réservé à l'électron. On parle toujours de spin électronique mais pensons aussi à ces pauvres protons et neutrons... c'est pas parce qu'ils ne sont pas des particules élementaires qu'il faut les oublier

Encore au sujet du paramagnétisme, j'ai vu des molécules-aimants avec des spins de malade (20 et plus, il me semble : il faut que je retrouve les exemples). Dans ce cas, tu comprends que le spin atomique, OSEF.

Cependant, et c'est vrai que je n'ai pas insisté, les électrons ne sont pas les seuls particules à présenter un moment de spin. Les RMN H et C sont surpuissantes pour ce qui concerne les molécules organiques... Le seul hic, c'est que le spin de l'électron est "exploitable" facilement, ce qui n'est pas le cas du spin atomique : pour un simple effet mécanique (alignement de spin), c'est souvent possible avec un simple aimant, alors que pour le spin atomique, il faut pas mal de tesla pour obtenir un effet notable.

De mon côté, je ne faisais que réagir au fait que seul les nouveaux disques durs utiliseraient le spin électronique, ce qui est faux (même si on l'utilise de mieux en mieux : molécules-aimant).

Mais bon, je pense qu'on est d'accord