Spin is een intrinsieke vorm van impulsmoment die door deeltjes wordt gedragen. Het is niet hetzelfde als een tol die ronddraait. Een tol draait om een ​​as. Een elektron heeft spin, maar het draait niet in de ruimte. Spin is een kwantumeigenschap, net als lading of massa. Het komt voor in discrete waarden, gemeten in eenheden van ħ, de gereduceerde constante van Planck. Elektronen, protonen en neutronen hebben spin 1/2. Fotonen hebben spin 1. Gravitonen, als ze bestaan, hebben spin 2. Het Higgs-boson heeft spin 0.

Spin is een puur kwantumconcept. Het heeft geen klassiek equivalent. Het werd in de jaren twintig ontdekt door het Stern-Gerlach-experiment, dat aantoonde dat zilveratomen in een magnetisch veld zich in twee bundels splitsten. Die splitsing kon niet alleen door orbitale beweging worden verklaard. Spin verklaart het wel. Spin is essentieel voor het Pauli-uitsluitingsprincipe, dat stelt dat geen twee fermionen dezelfde kwantumtoestand kunnen innemen. Dat principe verklaart waarom atomen structuur hebben en waarom materie niet instort. Spin wordt ook gebruikt bij magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), waarbij waterstofkernen in een magnetisch veld radiogolven absorberen en uitzenden. Spin is een fundamentele eigenschap van deeltjes, net zo fundamenteel als massa of lading.

Spinfeiten

• Definitie. Intrinsiek impulsmoment.
• Quantum. Komt in discrete waarden.
• Fermions. Half-integer spin, zoals 1/2.
• Bosonen. Spin van gehele getallen, zoals 1 of 2.
• Ontdekking. Stern-Gerlach experiment, 1922.

Spin is niet hetzelfde als orbitaal impulsmoment. Orbitaal impulsmoment komt voort uit beweging door de ruimte. Spin is intrinsiek.