Einstein, Albert; Stern, Otto. 'Einige Argumente fuer die Annahme einer molekularen Agitation beim absoluten Nullpunkt'. Annalen der Physik, 40 (1913)

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Für Gebilde mit unveränderlichem n sind diese Formeln
also
gleichwertig, während die Theorie solcher Gebilde, deren n
für
verschiedene Zustände verschiedene Werte hat, durch die
Annahme
einer Nullpunktsenergie wesentlich beeinflußt wird.
Der
ideale Fall wäre der eines aus monochromatischen Ge-
bilden
bestehenden Systems, dessen n-Wert unabhängig von
der
Temperatur willkürlich geändert werden kann. Die Ab-
hängigkeit
der Energie von der Frequenz bei konstanter Tem-
peratur
würde wesentlich von der Existenz einer Nullpunkts-
energie
abhängen. Leider liegen Erfahrungen über ein der-
artiges
Gebilde nicht vor. Wohl aber kennen wir in den
rotierenden
Gasmolekülen Gebilde, deren thermische Bewegungen
mit
denen monochromatischer Gebilde eine weitgehende Ähn-
lichkeit
aufweisen1), und bei welchen die mittlere Frequenz
mit
der Temperatur veränderlich ist. An diesen Gebilden ist
also
die Berechtigung der Annahme einer Nullpunktsenergie
in
erster Linie zu prüfen. Im folgenden soll zunächst unter-
sucht
werden, inwiefern wir aus der Planckschen Formel auf
das
theoretische Verhalten solcher Gebilde Rückschlüsse ziehen

Es handelt sich um die Frage, wie die Energie der Rotation
eines
zweiatomigen Moleküls von der Temperatur abhängt.
Analog
wie bei der Theorie der spezifischen Wärme fester
Stoffe
sind wir zu der Annahme berechtigt, daß die mittlere
kinetische
Energie der Rotation davon unabhängig ist, ob das
Molekül
in Richtung seiner Symmetrieachse ein elektrisches Mo-
ment
besitzt oder nicht. Im Falle, daß das Molekül ein solches
Moment
besitzt, darf es das thermodynamische Gleichgewicht
zwischen
Gasmolekülen und Strahlung nicht stören. Hieraus
kann
man schließen, daß das Molekül unter der Einwirkung der
Strahlung
allein dieselbe kinetische Energie der Rotation an-
nehmen
muß, die es durch die Zusammenstöße mit anderen
Molekülen
erhalten würde. Die Frage ist also, bei welchem

1) Hierauf hat zuerst Nernst aufmerksam gemacht, vgl. Zeitschr.
f
. 17. p. 270 u. 825. 1911.

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