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Zauberhafte Physik: Stern-Gerlach-Experiment

Woher wissen wir, dass Elektronen einen Eigendrehimpuls = Spin 1/2 haben und was bedeutet das? Die Antwort ist das Stern-Gerlach-Experiment, ein historisches Schlüsselexperiment. Das im Jahr 1922 von Otto Stern und Walther Gerlach durchgeführte Experiment zeigt, dass Silber- oder Kalium-Atome sich beim Flug durch ein inhomogenes Magnetfeld in zwei Teilstrahlen aufteilen. Der Drehimpuls der Atome und daraus resultierend deren magnetisches Moment werden nur durch den Eigendrehimpuls=Spin des Elektrons in der äußeren Elektronenschale gebildet. Diese Beobachtung lässt sich nur durch die Spin-Quantisierung entlang des magnetischen Feldes interpretieren. Das Ergebnis zeigt auch, dass der Spin entlang dieser Richtung die Werte +1/2 oder -1/2 annimmt und somit der Spin selber den Wert 1/2 besitzt. Man nennt Teilchen mit halbzahligem Spin auch "Fermionen". Der Clip veranschaulicht das Phänomen und erläutert die Zusammenhänge. Mehr Infos unter http://physikshow.uni-goettingen.de.