磁矩

磁矩衡量一個東西作為一塊小磁鐵（帶有南北兩極）的強弱。一個帶電並攜帶角動量的粒子——無論這角動量來自繞行還是來自自旋——也攜帶磁矩，因為運動的電荷正是磁性的來源。於是一個自旋的帶電粒子就像一根微小的條形磁鐵，而這恰恰使磁場能夠對它施加推力。

由於自旋是量子化的，伴隨它的磁矩也是量子化的。對電子而言，磁矩相對外加磁場只能取兩種排列，對應的能量略高於或略低於無場時的值。正是這一微小的能量劈裂，讓施特恩—蓋拉赫磁鐵得以把一束粒子扇散成分立的斑點；也正是憑藉它，外場才能與粒子的自旋發生耦合。

自旋磁矩累加起來，便是你能切身感受到的磁性。在鐵及其他鐵磁體中，海量電子自旋排成一致，它們各自的磁矩合成為一塊普通磁鐵的磁場。自旋磁矩與磁場之間的這同一種耦合，正是磁共振成像所讀取的——用以繪製你體內的水分，把一種量子屬性變成一幅醫學影像。