Optik, Mechanik und Wellenmechanik

  • A. Landé
Part of the Handbuch der Physik book series (HBUP, volume 20)

Zusammenfassung

Die Newtonsche Emissionstheorie führte zu der Aufgabe, neben den geradlinigen Bahnen der Lichtkorpuskeln im Vakuum auch die krummen Kurven zu studieren, die das Licht in einem inhomogenen anisotropen Medium einschlägt. Alle möglichen Strahlwege sollten dabei aus gewissen optischen Eigenschaften des Mediums abgeleitet werden, die im allgemeinen mit dem Ort und mit der Strahlrichtung variieren. Nach der geometrischen Optik muß nur eine einzige Größe, der Brechungsindex n, an jeder Stelle und in jeder dortigen Strahlrichtung bekannt sein, um die Strahlkurven zwischen je zwei beliebigen Punkten festzulegen. (Von Variationen der Farbe und Polarisation werde dabei abgesehen.) Und zwar sucht sich das Licht denjenigen Wegs zwischen zwei Punkten P und P′ aus, auf welchem die „optische Länge“
$$ S = \int_P^{P'} {nds} $$
einen Extremwert annimmt (Prinzip von Fermat). Den Beugungserscheinungen und überhaupt allen der Wellenlehre des Lichts eigentümlichen Phänomenen wird Fermats Prinzip nur annähernd gerecht, nur soweit der Brechungsindex längs einer Wellenlänge verschwindend wenig variiert; dadurch sind z. B. Unstetigkeiten, Beugungsschirme usw. ausgeschlossen.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. 1).
    Siehe Handbuch der Physik Bd. V, Kap. 3, die Hamilton-Jakobische Theorie der Dynamik, von L. Nordheim und E. Fues.Google Scholar
  2. 2).
    L. DE Broglie, Thèse, Paris 1924; Ann. d. phys. (10) Bd. 3, S. 22. 1925. Deutsch von K. BECKER.Google Scholar
  3. 3).
    E. Schrödinger, Abhandlungen zur Wellenmechanik. Leipzig 1927; Quantisierung als Eigenwertproblem. Ann. d. Phys. Bd. 99, S. 361, 489. 1926.Google Scholar
  4. 4).
    W. Heisenberg, Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und me­chanischer Beziehungen. ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 879. 1925.Google Scholar
  5. 5).
    M. Born und P. Jordan, Zur Quantenmechanik. ZS. f. Phys. Bd. 34, S. 858, 1925; Bd. 35, S. 557. 1926.Google Scholar
  6. 1).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 109, S. 642. 1925; Bd. 110, S. 561. 1926.Google Scholar
  7. 1).
    M. Born und N. Wiener, Eine neue Formulierung der Quantengesetze für peri­odische und nichtperiodische Vorgänge. ZS. f. Phys. Bd. 36. S. 174. 1926.Google Scholar
  8. 2).
    C. Lanczos, Über eine feldmäßige Darstellung der neuen Quantenmechanik. ZS. f. Phys. Bd. 35, S. 812. 1926.Google Scholar
  9. 3).
    P. Jordan, Eine neue Begründung der Quantenmechanik. ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 809. 1926; Bd. 44, S. 1. 1927; D. Hilbert, J. V. Neumann und L. Nordheim, Über die Grundlagen der Quantenmechanik. Math. Ann. Bd. 98, S. 1. 1927.Google Scholar
  10. 1).
    E. T. Whittaker, Analyt. Dynamik. Deutsch VOR Mittelsten-Scheid. Berlin 1914; L. Nordheim, Prinzipe der Dynamik. Handbuch der Physik, Bd. V, Kap. 2; L. Nord­heim und E. FuES, Hamilton-Jakobische Theorie der Dynamik. Handbuch der Physik, Bd. V, Kap. 3. Ausarbeitung einer Hamburger Optik-Vorlesung von W. Lenz. Ferner L. Flamm. Die Grundlagen der Wellenmechanik, Phys.-ZS. Bd. 27, S. 600. 1926.Google Scholar
  11. 1).
    Vgl. z. B. E. Madelung, Die mathematischen Hilfsmittel des Physikers. Ber­lin: Julius Springer; oder W. Pauli,,- Relativitätstheorie. Enzykl. d. math. Wiss. Bd. V, 2, als Sonderdruck bei B. G. Teubner erschienen.Google Scholar
  12. 1).
    Bohr, Kramers und Slater, ZS. f. Phys. Bd. 24, S. 69. 1924.Google Scholar
  13. 1).
    W. Bothe und H. Geiger, ZS. f. Phys. Bd. 32, S. 639. 1925.Google Scholar
  14. 2).
    Compton und Simon, Phys. Rev. Bd. 26, S. 289. 19.25.Google Scholar
  15. 3).
    Joffe und Dobronrawoff, ZS. f. Phys. Bd. 34,. S. 889. 1925.Google Scholar
  16. 1).
    Über die Korrespondenz von polarisierten Lichtquanten mit Magnetelektronen siehe besonders P. Jordan, Ztschr. f. Phys. Bd. 44, S. 292, 1927. C. G. Darwin, Proc. Roy. Soc. Bd. 116, S. 227, 1927.Google Scholar
  17. 1).
    A. Einstein, Berliner Ber. 1925, S. 3; Born-Heisenberg-Jordan, Ztschr. f. Phys. Bd. 35, S. 557, 1926, Kapitel 4, § 3; P. Jordan, Die Naturw. Bd. 15, S. 105, 1927; M. Born, Die Naturw. Bd. 15, S. 238, 1927; W. Heisenberg, Ztschr. f. Phys. Bd. 40, S. 501, 1926; P. Jordan, Ztschr. f. Phys. Bd. 40, S. 661 und 809, 1926; P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 113, S. 621, 1926.Google Scholar
  18. 1).
    M. V. Laue, Ann. d. Phys. Bd. 44, S. 1197, 1914. Siehe dieses Handbuch Bd. 20, Kap. 9, Ziff. 4ff.Google Scholar
  19. 1).
    Die Lichtquantentheorie der Gitterbeugung ist aufgestellt worden von W. Duane, Proc. Nat. Acad. America Bd. 9, S. 158, 1923. Siehe weiterhin G. Breit ebenda Bd. 9 S. 238, 1923; A. H. Compton ebenda Bd. 9, S. 359, 1923; P. S. Epstein und P. Ehren­fest ebenda Bd. 10, S. 133, 1924; Bd. 13, S. 400, 1927.Google Scholar
  20. 1).
    Daß die Einsteinsche Gastheorie sich im Sinne von DE Broglie als Wellentheorie der Materie interpretieren 15lit, zeigte Schrödinger. Phys. ZS. Bd. 27. S. 95. 1926.Google Scholar
  21. 1).
    Davisson und Kunsman, Phys. Rev. Bd. 22, S. 243. 1923. — Davisson und Germer, Nature Bd. 119, S. 558. 1927; Phys. Rev. Bd. 30, S. 705. 1927.Google Scholar
  22. 2).
    W. Elsasser, Naturwiss. Bd. 13, S. 711. 1925.Google Scholar
  23. 3).
    G. P. Thomson und A. Reid, Nature Bd. 119, S. 890. 1927; Bd. 120, S. 802. 1927• — E. Rupp, Ann. d. Phys. Bd. 85, S. 981. 1928.Google Scholar
  24. 4).
    E. G. Dymond, Phys. Rev. B d. 29, S. 433. 1927.Google Scholar
  25. 5).
    L. Mensing, Ztschr. f. Phys. Bd. 45, S. 603, 1927.Google Scholar
  26. 1).
    W. Heisenberg, Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kine­matik und Mechanik, ZS. f. Phys. Bd. 43, S. 172 und 809. 1927; N. Bohr, Naturwissensch. Bd. 16, S. 245. 1928.Google Scholar
  27. 1).
    C. G. Darwin, Proc. Roy. Soc. Bd. 117, S. 258. 1927.Google Scholar
  28. 1).
    I. H. Jeans, Phil. Mag. Bd. 10, S. 91. 1905. Siehe auch M. Planck, Vorlesungen über die Theorie der Warmestrahlung.Google Scholar
  29. 1).
    S. N. Bose, ZS. f. Phys. Bd. 26, S. 178. 1924. — A. Einstein, Berliner Ber. 1924, S. 261; 1925, S. 318. — E. Schrödinger, Phys. ZS. Bd. 27, S. 95. 1924.Google Scholar
  30. 2).
    A. Lande, ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 571. 1925.Google Scholar
  31. 3).
    E. Fermi, ZS. f. Phys. Bd. 36, S. 902. 1926. Zur Quantelung des idealen ein­atomigen Gases.Google Scholar
  32. 4).
    W. Pauli, ZS. f. Phys. Bd. 31, S. 765. 1925. Siehe ferner Ornstein und Kramers, Kinetische Herleitung des Fermischen Verteilungsgesetzes, ZS. f. Phys. Bd. 41, S. 481. 1927; W. Heitler, Freie Weglänge und Quantelung der -Molekültranslation, ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 161. 1927.Google Scholar
  33. 1).
    W. Pauli, Über Gasentartung und Paramagnetismus, ZS. f. Phys. Bd. 41, S. 81. 1927.Google Scholar
  34. 2).
    A. Sommerfeld, Elektronentheorie der Metalle auf Grund der FERmischen Statistik, ZS. für Phys. Bd. 47, S. 1. 1928; Bd. 47, S. 43. 1928; Naturwissensch. Bd. 15, S. 825. 1927.Google Scholar
  35. 1).
    P. Jordan, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 809. 1927.Google Scholar
  36. 1).
    E. Schrödinger, Ann. d. Phys. Bd. 79, S. 361. 1926; siehe ferner J. Waller, ZS. f. Phys. Bd. 38, S. 635. 1926; C. Eckart, Phys. Rev. Bd. 28, S. 927. 1926.Google Scholar
  37. 1).
    W. Heisenberg, Mehrkörperproblem und Resonanz in der Quantenmechanik. ZS. f. Phys. Bd. 38; S. 411. 1926; Bd. 39, S. 499. 1926; Bd. 41, S. 239. 1927.Google Scholar
  38. 1).
    E. Wigner, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 492 und 883. 1926; Bd. 43, S. 624. 1927. — F. HUND, ZS. f. Phys. Bd. 43, S. 788. 1927.Google Scholar
  39. 1).
    W. Heisenberg, ZS. f. Phys. Bd. 38, S. 411, 1926; Bd. 39, S. 499, 1926. -- Auf einem verwandten Resonanzvorgang beruht nach Heirler und London (ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 455. 1927) auch die homöopolare Molekülbindung:Google Scholar
  40. 3).
    P. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 112, S. 661. 1926.Google Scholar
  41. 1).
    E. Schrödinger, Ann. d. Phys. Bd. 79, S. 734.- 1926, und unabhängig davon C. ECKART, Phys. Rev. Bd. 28, S. 711. 1926.Google Scholar
  42. 1).
    P. Ehrenfest, ZS. f. Phys. Bd. 45, S. 455. 1927.Google Scholar
  43. 2).
    Einige kompliziertere Fälle, Elektronen im elektrischen und im magnetischen Feld behandelt C. G. Darwin, Proc. Roy. Soc. Bd. 117, S. 258. 1927; siehe ferner Kennard, ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 326. 1927.Google Scholar
  44. 1).
    P. Jordan, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 661 u. 809. 1927.Google Scholar
  45. 1).
    M. Born, Das Adiabatenprinzip in der Quantenmechanik, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 167. 1926.Google Scholar
  46. 2).
    Allgemein werden als Matrixelemente einer Funktion A (q, p) bezüglich der Eigen-Google Scholar
  47. 1).
    P. A. M.Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 114, S. 243, 1927.Google Scholar
  48. 1).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 114, S. 243. 1927Google Scholar
  49. 1).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 114, S. 243. 1027; siehe ferner A. Lande, ZS. f. Phys. Bd. 42, S. 835. 1927; L. Landau, ebenda Bd. 45, S. 430; G. Wentzel, ebenda Bd. 43, S. 524, 1927; E. Flies, ebenda Bd, 43, S. 726, 1927; F. Bloch, Phys. ZS. Bd. 29, S. 58. 1928; J. C. Slater, Proc. Nat. Acad. Amer. Bd. 13, S. 7. 1927.Google Scholar
  50. 1).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 114, S. 710. 1927.Google Scholar
  51. 2).
    Von GI. (42) bis (44) ist n mit m zu vertauschen (Anm. bei der Korrektur).Google Scholar
  52. 1).
    H. A. Kramers, Nature Bd. 113, S. 673, 1924. — Kramers und Heisenberg, ZS. f. Phys. Bd. 31, S. 681. 1925. r„q entspricht klassisch der Amplitude der Oberfrequenz (s2 — q) v, eines (anharmonischen) Oszillators.Google Scholar
  53. 2).
    E. Schrödinger, Quantisierung als Eigenwertproblem, 4. Mitteilung. Ann. d. Phys. Bd. 81, S. 109. 1926. — O. Klein, Elektrodynamik und Wellenmechanik vom Stand­punkt des Korrespondenzprinzips, ZS. f. Phys. Bd. 41, S. 407. 1927. -- W. Gordon, Der Comptoneffekt nach der Schrödingerschen Theorie, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 117. 1926. — P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 111, S. 405. 1926.Google Scholar
  54. 1).
    E. Schrödinger, Ann. d. Phys. Bd. 81, S. 109. 1926. — V. Focx, ZS. f. Phys. Bd. 39, S. 226. 1926. — J. Kudar, Ann. d. Phys. Bd. 81, S. 632. 1926.Google Scholar
  55. 2).
    W. Gordon, siehe ferner H.- Bateman, Proc. Nat. Acad. America Bd. 13, S. 326. 1927; Phys. Rev. Bd. 30, S. 55. 1927. — E. Guth, ZS. f. Phys. Bd. 41, S. 235. 1927.Google Scholar
  56. 1).
    W. Gordon, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 117. 1926.Google Scholar
  57. 1).
    O. Klein, ZS. f. Phys. Bd. 37, S. 89–5•--1926; V. Kock, ZS. f. Phys. Bd. 39, S. 226. 1926; P. Ehrenfest und G. Uhlenbeck, ZS. f. Phys. Bd. 39, S. 495. 1926.Google Scholar
  58. 1).
    F. London, ZS. f. Phys. Bd. 42, S. 375, 1927•Google Scholar
  59. 1).
    F. London, ZS. f. Phys. Bd. 42, S 375. 1927Google Scholar
  60. 2).
    H. Weyl, Ber. PreuB. Akad. d. Wiss. 1918, S. 465. Ann. d. Phys. Bd. 59, S. 101. 1919.Google Scholar
  61. 1).
    Siehe besonders A. Einstein, Ber. d. Preuß. Akad. d. Wiss. S. 478. 1918.Google Scholar
  62. 2).
    E. Schrödinger, ZS. f. Phys. Bd. 12, -S. 13. 1922.Google Scholar
  63. 1).
    W. Pauli, ZS. f. Phys. Bd. 43, S. 601. 1927.Google Scholar
  64. 2).
    C. G. Darwin, Proc. Roy. Soc. Bd. 116, S. 227. 1927.Google Scholar
  65. 3).
    P. Jordan, ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 1. 1927.Google Scholar
  66. 4).
    J. Frenkel, ZS. f. Phys. Bd. 47, S. 786. 1928.Google Scholar
  67. 5).
    D. Iwanenko und L. Landau, ZS. f. Phys. Bd. 48, S. 340. 1928.Google Scholar
  68. 6).
    C. F. Richter, Proc. Nat.Açad. America Bd. 13, S. 476. 1927.Google Scholar
  69. 7).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 117, S. 610. 1928.Google Scholar
  70. 1).
    C. G. Darwin, Proc. Roy. Soc. Bd. 115, S. 1. 1927.Google Scholar
  71. 2).
    W. Gordon, ZS. f. Phys. Bd. 48, S. 11. 1928.Google Scholar
  72. 3).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 118, S. 351. 1928.Google Scholar
  73. 1).
    J. Frenkel, ZS. f. Phys. Bd. 47, S. 786. 1928Google Scholar
  74. 2).
    G. Mie, Ann. d. Phys. Bd. 85, S. 711. 1928.Google Scholar
  75. 3).
    Vgl. Ziff. 44.Google Scholar
  76. 4).
    W. Heisenberg, ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 879. 1925; M. Born und P. Jordan, ebenda Bd. 34, S. 858. 1925; Bd. 35, S. 557. 1926.Google Scholar
  77. 5).
    P. A. M. Dirac, Proc. Roy. Soc. Bd. 109 , S. 642. 1925; Bd. 110, S. 561. 1926; Bd. 111, S. 281, 1926; Bd. 112, S. 661; 1926.Google Scholar
  78. 1).
    F. London, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 193. 1926.Google Scholar
  79. 2).
    G. Wentzel, ZS. f. Phys. Bd. 38, S. 518. 1926.Google Scholar
  80. 3).
    L. Brillouin, C. R. Bd. 183, S. 23. Juli 1926.Google Scholar
  81. 4).
    F. London, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 193. 1926.Google Scholar
  82. 1).
    F. London, ZS. f. Phys. Bd. 40, S. 193• 1926.Google Scholar
  83. 1).
    W. Heisenberg, ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 879. 1925; M. Born und P. Jordan ebenda Bd. 34, S. 858. 1925; Heisenberg, Born und Jordan, ebenda Bd. 35, S. 557. 1926.Google Scholar
  84. 2).
    P. Jordan, Über eine neue Begründung der Quantenmechanik. Göttinger Nachr. 1926. S. 161.Google Scholar

Copyright information

© Julius Springer in Berlin 1928

Authors and Affiliations

  • A. Landé
    • 1
  1. 1.TübingenDeutschland

Personalised recommendations