粒子自旋通常都會使它帶有磁矩，這樣它就像一塊小磁鐵，在有梯度的磁場中它就會受力偏轉（打到接收屏上後一般都明顯地分為上下兩條曲線，不是連續的一片）。這應該屬於間接測自旋吧。自旋不僅在大小上是固定不變的，它在空間的任意方向上的投影的大小也隻能取兩個固定的數值——±sh。這兩點都與宏觀物體的旋轉大不相同，後者的角動量不論是總的大小還是它在某方向上投影的大小都是連續可變的，而粒子則是固定的或量子化的。由於粒子沒有“形狀”和“大小”，其“自轉線速度”和“自轉角速度”都是沒有意義的。
粒子的自旋是除了它的三維外部空間的自由度以外的內部空間的第四個自由度，這個自由度上隻有±sh這兩個分立的取值。不像空間坐標那樣可以連續取值。最初是實驗逼得人們認識到這一點的，後來狄拉克構建了著名的狄拉克方程，這是一個關於自由帶電粒子的滿足狹義相對論要求——在洛侖茲變換下不變的波動方程，它自動給出了電子的自旋及其分量的分立取值。
量子力學給出的諸多結論連同量子力學本身都是匪夷所思的。玻爾曾說：“如果誰沒被量子力學搞得頭暈，那他就一定是不理解量子力學。”愛因斯坦說：“我思考量子力學的時間百倍於廣義相對論，但依然不明白。”費曼說：“我們知道它如何計算，但不知道它為何要這樣去計算，但隻有這樣去計算才能得出既有趣又有意義的結果。”
弱力與強力：一、強力：原子核由帶正電的質子和中子組成，它們聚集在約10^（-15）m的範圍內，為什麼質子正電荷之間的庫侖排斥力沒有使核子飛散開來呢？那是因為核子之間存在一種能壓服庫侖斥力的強相互作用力――強力或核力。在原子核的尺度內強力比庫侖力大得多，但強力是短程力，核子間的距離大於2×10^（-15）m時，強力很快下降消失，核子間的距離在（1-2）×10^（-15）m之間，核力表現為吸引力，小於1×10^（-15）m又表現為斥力，且隨距離的減小斥力迅速增大。強力對維持穩定的原子核有重大的作用。
二、弱力：在基本粒子之間還存在另一種短程相互作用力，弱力的作用距離比強力更短，作用力的強度僅為強力的10^（-13）倍。弱力在β衰變中起重要作用，β衰變中放出電子和中微子，電子和中微子之間隻有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之間。
電磁相互作用力是帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過電磁場傳遞著相互之間的作用。
電磁相互作用力（英語：electromagneticforce）是處於電場、磁場或電磁場的帶電粒子所受到的作用力。大自然的四種基本力中，電磁力是其中一種，其它三種是強作用力、弱作用力、引力。光子是傳遞電磁力的媒介。在電動力學裡，電磁力稱為洛倫茲力。延伸至相對論性量子場論，在量子電動力學裡，兩個帶電粒子倚賴光子為媒介傳遞電磁力。帶電粒子是帶有淨電荷的粒子。電荷是基本粒子的內秉性質。隻有帶電粒子或帶電物質（帶有淨電荷的物質）才能夠感受到電磁力，也隻有帶電粒子或帶電物質才能夠製成電場、磁場或電磁場來影響其它帶電粒子或帶電物質。
對於決定日常生活所遇到的物質的內部性質，電磁力扮演重要角色。在物質內部，分子與分子之間彼此相互作用的分子間作用力，就是電磁力的一種形式。分子間作用力促使一般物質呈現出各種各樣的物理與化學性質。由於電子與原子核分別帶有的負電荷與正電荷，它們彼此之間會以電磁力相互吸引，使得電子移動於環繞著原子核的原子軌道，與原子核共同組成原子。分子的建構組元是原子。幾個鄰近原子的電子與電子、電子與原子核、原子核與原子核，以電磁力彼此之間相互作用，主導與驅動各種化學反應，因此促成了所有生物程序。
在靜電學裡，場源電荷所產生的電場與試探距離的平方成反比，所以電場力與試探距離的平方成反比。在靜磁學裡，無法獲得類似結果，因為隻有移動中的電荷才會產生磁場，而移動中的點電荷無法構成平穩電流，無法用必歐-沙伐定律正確地計算出磁場。在電動力學裡，應用推遲勢概念，可以推導出必歐-沙伐點電荷定律。這定律給出，移動中的場源電荷所產生的電場、磁場與試探距離的平方成反比。所以，電磁力遵守平方反比定律。
作用與反作用定律又分為兩種版本：強版本和弱版本。這裡，第三定律所表述的是“弱版作用與反作用定律”。而“強版作用與反作用定律”，除了弱版作用與反作用定律所要求的以外，還要求作用力和反作用力都作用在同一條直線上。萬有引力與靜電力都遵守強版作用與反作用定律。可是，在某些狀況下，作用力和反作用力並不同線（兩作用點的連線）。
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