Programa Spins

Nesta secção descrevemos o programa Spins que é um programa interactivo que simula a experiência de Stern-Gerlach para partıculas de spin 1/2 e spin 1. O programa original para Macintosh foi escrito por D. V. Schroeder (Am. J. Phys. 61, 798 (1993)). A versão em Java descrita aqui é da autoria de David H. McIntyre, do Departamento de Fısica da Oregon State University. O original pode ser obtido no seu site. Uma versão em Java Applet pode ser encontrada aqui.

Recomendo que se familiarizem com o programa fazendo os seguintes trabalhos retirados também da página do Prof. David H. McIntyre.

• Trabalho 1
• Trabalho 2     Conseguiu encontrar os estados unknown 1 a 4?
• Trabalho 3
• Trabalho 4     Conseguiu descobrir o que significam os números (0 a 99) no campo magnético?

  Sugestão: Comece por seleccionar um estado up na representação usual em que S_z  é diagonal. Depois aplique um campo B segundo o eixo dos x. Faça medidas das probabilidades de ter spin up ou down segundo o eixo dos z  para vários valores de B entre 0 e 99. Conclua. Na figura seguinte estão exemplos da montagem referida para vários valores de B.

• Trabalho 5

  Desenhe experiências para resolver os problemas 10.5, 10.6 e 10.8 do Gasiorowicz. Verifique que obtém os mesmos resultados. O exercıcio 10.8 é particularmente interessante. Para o fazer tem que perceber o que significam os números no campo B (ver Trabalho 4). Verifique que os resultados coincidem tomando vários valores de ωT.

• Trabalho 6

  Considere a situação da Figura seguinte. Sabendo que o estado inicial tem spin up segundo o eixo dos z, descubra a direcção $\vec{n}\,$. Explique o resultado em termos de precessão do spin no campo B.

  

• Trabalho 7

  Considere a situação da Figura seguinte. Sabe-se que o estado inicial tem spin up segundo o eixo dos z. Explique o resultado em termos de precessão do spin no campo B.

  

• Se tiver Java instalado no seu computador pode correr o programa a partir daqui.