isospinn – Store norske leksikon (original) (raw)
Isospinn brukes i kjernefysikk og elementærpartikkelfysikk for å klassifisere atomkjerner eller hadroniske partikler (baryoner og mesoner). Isospinn kan også kalles isotopisk eller isobarisk spinn
Faktaboks
av iso- og spinn
Partikler med forskjellig elektrisk ladning, men med omtrent samme masse og for øvrig identiske egenskaper utgjør en partikkel-multiplett, det vil si samme type partikkel i ulike isospinn-tilstander. For eksempel betraktes nøytronet n, og protonet p, som isospinn-tilstander av en nukleon -dublett N. Videre betraktes pi-mesonene \( \pi^+ , \pi^0 \) og \( \pi^-\) som en iso-triplett. Teorien for isospinn er laget som en analog til teorien for spinn, men likheten er av matematisk, ikke fysisk, karakter.
Sterke vekselvirkninger er isospinn-symmetriske. Dette betyr at det fins relasjoner mellom sannsynlighetene for analoge prosesser. For eksempel kan en utifra kjennskap til spredningsprosessene \(\pi^+ p \rightarrow \pi^+ p\) (elastisk spredning) og \(\pi^+ n \rightarrow \pi^0 p\) si noe om andre prosesser som \(\pi^- n \rightarrow \pi^- n\) og \(\pi^0 n \rightarrow \pi^- p\).
Matematisk karakteriseres en isospinn-multiplett med et isospinn-kvantetall, T, som må være heltallig eller halvtallig, og ladningstilstanden med et annet kvantetall, T_3, som kan ta verdier fra –_T til +T og også er enten heltallig eller halvtallig. T bestemmes ved at antall partikkeltilstander i samme multiplett skal være 2_T_ + 1. Partikkeltilstanden med størst ladning karakteriseres ved størst verdi av _T_3. Nukleon-dubletten N har for eksempel T = ½ og _T_3 er –½ for nøytronet og +½ for protonet. Videre er pi-mesonene \( \pi^+ , \pi^0 \) og \( \pi^-\) en T = 1 multiplett med _T_3 = +1, 0 og –1.