

Heft A “aie 
6.7.1928 


gefunden, die der sogenannten Quantentheorie 
entnommen sind, und die einen vollständigen 
Bruch mit den Vorstellungen bedeuten, die bis- 
her bei einem Versuch zur Erklärung der Natur- 
erscheinungen benutzt worden sind. Der erste 
Keim zu. dieser Theorie wurde bekanntlich von 
Planck im Jahre 1900 gelegt durch seine Unter- 
suchungen über das Gesetz der Wärmestrahlung, 
das infolge seiner Unabhängigkeit von speziellen 
Eigensehaften der Stoffe, als Prüfstein für die 
Anwendbarkeit der Gesetze der klassischen 
Physik auf Atomprozesse besonders geeignet war. 
Planck betrachtete das Strahlungsgleichgewicht 
zwischen einer Anzahl von Systemen derselben 
Beschaffenheit wie die, auf die Lorentz seine 
Theorie des Zeemaneffektes basiert hatte, und 
konnte nicht nur zeigen, daß die klassische Elek- 
trodynamik von den Wärmestrahlungsphäno- 
menen nicht Rechenschaft zu geben vermochte, 
sondern auch, daß sich eine vollkommene Uber- 
einstimmung mit dem Wärmestrahlungsgesetz er- 
reichen ließ, wenn man im bestimmtesten 
Widerspruch zur klassischen Theorie — annahm, 
daß die Energie des schwingenden Elektrons sich 
nicht kontinuierlich verändern kann, sondern nur 
in einer solchen Weise, daß die Energie des 
Systems stets einer ganzen Zahl von sogenannten 
„Energiequanten“ gleich ist. Die Größe eines 
solchen Quantums ergab sich als proportional der 
Schwingungszah] des Partikels, von der in An- 
knüpfung an die klassische Theorie angenommen 
wurde, daß sie die gleiche ist wie die Schwin- 
gungszahl der emittierten Strahlung. Der Pro- 
portionalitätsfaktor, die sogenannte Plancksche 
Konstante, mußte gemäß dem Charakter der Be- 
trachtungen als eine neue universelle Natur- 
konstante analog der Lichtgeschwindigkeit und 
der Ladung und Masse des Elektrons angesehen 
werden. 
Plancks überraschendes Resultat stand an- 
fangs vollständig isoliert in der Naturwissen- 
schaft, fand aber wenige Jahre später durch Ein- 
steins bedeutungsvolles Eingreifen in dieses Ge- 
_biet eine vielseitige Anwendung. Erstens machte 
Einstein darauf aufmerksam, daß die Forderung 
der Begrenzung der Werte der Schwingungs- 
energie der Partikeln durch Untersuchungen über 
den Wärmeinhalt von kristallinischen Körpern 
“ geprüft werden kann, da man es in diesen gerade 
mit ähnlichen Schwingungen zu tun hat, zwar 
nicht mit Schwingungen eines einzelnen Elek- 
trons, aber mit solchen des ganzen Atoms um 
Gleichgewichtslagen im Kristallgitter. Die Uber- 
einstimmung mit Plancks Theorie, die Einstein 
hier bald nachweisen konnte, ist bekanntlich 
durch spätere Arbeiten verschiedener Autoren in 
sehr bedeutungsvoller Weise ausgebaut worden. 
Sodann hob Einstein eine andere Konsequenz von 
Plancks Resultat hervor, nämlich daß Strahlungs- 
energie von den schwingenden Partikeln nur in 
sogenannten. „Strahlungsquanten“ emittiert oder 
absorbiert werden kann, deren Größe gleich ist 


Bohr: Uber den Bau der Atome. 
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dem Produkt von Plancks Konstante und der 
Schwingungszahl. In seinen Bestrebungen, 
diesem Resultat eine anschauliche Bedeutung zu 
geben, wurde Einstein zur Aufstellung der soge- 
nannten „Lichtquantenhypothese“ geführt, nach 
der die Strahlungsenergie im Gegensatz zu Max- 
wells elektromagnetischer Lichttheorie sich nicht 
in elektromagnetischen Wellen fortpflanzen sollte, 
sondern in Lichtatomen geringer Größe, von 
denen jedes gerade eine Energiemenge enthält, 
die einem Strahlungsquantum entspricht. Diese 
Vorstellung führte Einstein zur wohlbekannten 
Theorie für den lichtelektrischen Effekt, die ganz 
neues Licht auf dieses nach der klassischen Theo- 
rie vollständig unverständliche Phänomen warf, 
und deren Voraussagen in den letzten Jahren 
eine so genaue experimentelle Bestätigung erhal- 
ten haben, daß wir in Messungen des lichtelek- 
trischen Effektes vielleicht das genaueste Mittel 
zur Bestimmung von Plancks Konstante besitzen. 
Trotz ihres Wertes als heuristisches Hilfsmittel 
ist aber die Lichtquantenhypothese, die den 
Interferenzerscheinungen vollständig fremd 
gegenübersteht, nicht geeignet, eine Aufklärung 
der Frage nach der Natur der Strahlung zu brin- 
gen. Wir brauchen ja bloß daran zu erinnern, 
daß die Interferenzerscheinungen unser einziges 
Mittel bilden, um die Beschaffenheit der Strah- 
lung zu untersuchen und um der Schwingungs- 
zahl, die für die Größe der Lichtquanten be- 
stimmend ist, eine nähere Bedeutung beizulegen. 
In den folgenden Jahren wurden nun von 
verschiedenen Seiten Bestrebungen unternom- 
men, die quantentheoretischen Gesichtspunkte 
auf die Frage nach dem Atombau anzuwenden, 
indem das Hauptgewicht bald auf die eine, bald 
auf die andere der von Einstein aus Plancks Re- 
sultat gezogenen Konsequenzen gelegt wurde. 
Als die bekanntesten Versuche in dieser Rich- 
tung, durch die jedoch keine abgeklärten Resul- 
tate erreicht wurden, kann ich die Arbeiten von 
Stark, Sommerfeld, Hasenöhrl, Haas und Nichol- 
son nennen. Aus dieser Zeit stammt auch eine 
Arbeit des dänischen Chemikers Bjerrum, die, 
obwohl sie nicht direkt den Atombau ins Auge 
faßt, von Bedeutung für die Entwicklung der 
Quantentheorie gewesen ist. Bjerrum machte 
1912 darauf aufmerksam, daß sich die Rotation 
der Moleküle in einem Gas durch die Änderungen 
gewisser Absorptionslinien mit der Temperatur 
untersuchen lassen müßte. Gleichzeitig hob er 
hervor, daß die Wirkung nicht in einer kontinu- 
ierlichen Verbreiterung der Linien bestehen 
sollte, so wie man es nach der klassischen Theorie 
erwarten mußte, die der Rotationsbewegung der 
Moleküle keine Einschränkung auferlegt, sondern 
er sagte im Zusammenhang mit der Quanten- 
theorie voraus, daß die Linien in eine Anzahl von 
Komponenten aufgespalten werden müßten, ent- 
sprechend einer Folge von diskreten Rotations- 
möglichkeiten der Moleküle. Diese Voraussage 
wurde einige Jahre später auf die schönste Weise 
