1. Spin đồng vị:
- Nhận xét các hạt mezon và baryon ta thấy có các hạt khối lợng gần bằng nhau. Ngời ta ghép các hạt đó lại lập thành các đa tuyến đồng vị. Thí dụ : nhóm các nucleon p và n lập thành một nhị tuyến đồng vị, nhóm 3 hạt pion ( π+,π−,π0) lập thành một tam tuyến đồng vị. Sở dĩ có thể ghép nh vậy đợc là vì các hạt này ( các hạt hadron ) tơng tác mạnh với nhau. Trong phần hạt nhân chúng ta đã thấy tơng tác mạnh không phụ thuộc điện tích cho nên các hạt trong cùng một đa tuyến đồng vị đều tơng tác ( mạnh ) với các hạt khác nh nhau. tính chất độc lập điện tích này đặc trng bằng spin đồng vị đợc xác định sao cho 2I+1=N bằng số hạt trong mỗi đa tuyến. Nh vậy spin đồng vị của các nucleon là 1/2. của các pion là 1 …
Hoàn toàn giống nh spin của hạt, spin đồng vị là một véctơ có môđun bằng I.(I+1) và không thứ nguyên. hình chiếu của véctơ spin đồng vị lên trục z có giá trị lợng tử
mI = I,I -1, .. , - I…
mỗi hạt trong đa tuyến ứng với một giá trị của mI ví dụ: mI(p) =
21 1 ; mI(n) = - 2 1 ( đa tuyến của nucleon) . mI(π+) = 1 mI(π%0) = 0 , mI(π−) = -1 ( đa tuyến pion )
các phản hạt cũng lập thành những đa tuyến dồng vị. Giá trị của hình chiếu spin đồng vị mI của phản hạt ngợc dấu với hạt
2. Định luật bảo toàn spin đồng vị:
Vì spin đồng vị là một véctơ nên trong mọi tơng tác mạnh véctơ spin đồng vị đợc bảo toàn. đặc biệt là hình chiếu spin đồng vị lên trục z đợc bảo toàn.
ví dụ : π0+p→π++n hình chiếu spin đồng vị mI 2 1 1 2 1 0+ = −
chú ý rằng định luật này chỉ đúng với tơng tác mạnh .