Der Stern-Gerlach-Versuch: Genese, Entwicklung und Rekonstruktion eines grundlegenden Experimentes der Quantentheorie 1916 bis 1926
Gespeichert in:
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Berlin
Springer Spektrum
[2022]
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I
NHALTSVERZEICHNIS
1
PHYSIK
IN
FRANKFURT
AM
MAIN
-
SKIZZE
EINER
ENTWICKLUNG
1
2
OTTO
STERN
UND
WALTHER
GERLACH
25
3
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE,
MAGNETISMUS
UND
AELTERE
QUANTENTHEORIE
51
3.1
THEORIENGESCHICHTLICHE
ENTWICKLUNGEN
VOR
DER
HYPOTHESE
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
VON
SOMMERFELD
UND
DEBYE
51
3.2
THEORIEN
ZUR
ERKLAERUNG
ELEKTRO
UND
MAGNETOOPTISCHER
EFFEKTE
55
3.2.1
LORENTZSCHE
THEORIE
DES
ZEEMAN-EFFEKTES
(1897)
55
3.2.2
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE
UND
THEORIE
DES
PARAMAGNETISMUS
VON
PAUL
LANGEVIN
(1910)
60
3.2.3
DIE
VOIGTSCHE
KOPPELUNGSTHEORIE
ALS
THEORIE
DER
MAGNETOOPTISCHEN
ERSCHEINUNGEN
(1913)
62
3.2.4
DIE
KLASSISCHE
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE
VON
MAX
BORN
(1916/1918)
64
3.3
DIE
HYPOTHESE
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
VON
DEBYE
UND
SOMMERFELD
65
3.4
QUANTENTHEORIE
UND
MAGNETON
(1920)
72
3.5
DER
LANDESCHE
G-FAKTOR
(1921)
75
4
GENESE
UND
ENTWICKLUNG
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
(1920-1927)
81
4.1
DIE
VORPHASE
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
(1920)
81
4.1.1
DIE
DIREKTE
MESSUNG
DER
THERMISCHEN
MOLEKULARGESCHWINDIGKEIT
DURCH
OTTO
STERN
82
XVII
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.2
DIE
DIREKTE
MESSUNG
DER
FREIEN
WEGLAENGE
NEUTRALER
ATOME
DURCH
MAX
BORN
UND
ELISABETH
BORMANN
90
4.2
PHASE
1:
OTTO
STERNS
PROGRAMMATISCHER
ARTIKEL
VON
1921
96
4.2.1
HARTMUT
KALLMANN
UND
FRITZ
REICHE
(BERLIN):
UEBER
DEN
DURCHGANG
BEWEGTER
MOLEKUELE
DURCH
INHOMOGENE
KRAFTFELDER
(28.
JULI
1921)
97
4.2.2
OTTO
STERN
(FRANKFURT
AM
MAIN):
EIN
WEG
ZUR
EXPERIMENTELLEN
PRUEFUNG
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
IM
MAGNETFELD
(26.
AUGUST
1921)
98
4.2.2.1
STERNS
ERSTER
EFFEKT:
DER
MAGNETOOPTISCHE
EINSTELL-EFFEKT
99
4.2.2.2
STERNS
ZWEITER
EFFEKT:
DER
STERN-GERLACH
EFFEKT
108
4.3
PHASE
2:
DIE
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTES
(1921/22)
110
4.3.1
DER
EXPERIMENTELLE
NACHWEIS
DES
MAGNETISCHEN
MOMENTES
DES
SILBERATOMS
(5.Z6.
NOVEMBER
1921)
110
4.3.2
DER
EXPERIMENTELLE
NACHWEIS
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
DES
SILBERATOMS
IM
INHOMOGENEN
MAGNETFELD
(7./8.
FEBRUAR
1922)
112
4.3.3
MAGNETISCHES
MOMENT
UND
QUANTENTHEORETISCHE
BEMERKUNGEN
ZUM
STEM-GERLACH-EFFEKT
115
4.3.4
STERNS
DRITTER
EFFEKT:
UEBER
DEN
EXPERIMENTELLEN
NACHWEIS
DER
RAEUMLICHEN
QUANTELUNG
IM
ELEKTRISCHEN
FELD
(ROSTOCK
1922)
122
4.4
PHASE
3:
VERBESSERUNGEN
DER
VERSUCHSAPPARATUR
UND
ERSTE
REPRODUKTION
DER
ERGEBNISSE
DES
STERN-GERLACH-EFFEKTES
MIT
WASSERSTOFFATOMSTRAHLEN
(1923-1927)
126
4.4.1
DIE
ENTWICKLUNG
DER
MOLEKULARSTRAHLMETHODE
(HAMBURG
1926-1933)
126
4.4.2
ERWIN
WREDE:
UEBER
DIE
MAGNETISCHE
ABLENKUNG
VON
WASSERSTOFFTOMSTRAHLEN
(HAMBURG
1927)
129
4.4.2.1
BESCHREIBUNG
DER
VERSUCHSAPPARATUR
130
4.4.2.2
DAS
HAUPTTEIL
DES
MOLEKULARSTRAHLEXPERI
MENTES
MIT
WASSERSTOFFGAS
IM
INHOMOGENEN
MAGNETFELD
131
4.4.2.3
EXPERIMENT
UND
VERSUCHSERGEBNIS
132
5
ZUR
REKONSTRUKTION
DER
HISTORISCHEN
VERSUCHSANORDNUNG
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
VOM
FEBRUAR
1922
135
5.1
DAS
REPRODUZIERBARKEITSIDEAL
DER
PHYSIKER
135
5.2
DIE
ANALYSE
DER
HISTORISCHEN
ARBEITEN
137
5.2.1
ERSTE
VERSUCHSANORDNUNG
137
INHALTSVERZEICHNIS
XIX
5.2.2
ZWEITE
VERSUCHSANORDNUNG
(HISTORISCHER
AUFBAU
VON
1922)
138
5.2.2.1
DAS
EISENOEFCHEN
140
5.2.2.2
DAS
SCHAMOTTEOEFCHEN
140
5.2.2.3
DER
KUEHLER
141
5.2.2.4
DER
HALBRINGELEKTROMAGNET
NACH
DU
BOIS
141
5.2.3
DRITTE
VERSUCHSANORDNUNG
(1923
BIS
SEPTEMBER
1924)
141
6
PAULI-PRINZIP,
SPIN
UND
DIRAC-GLEICHUNG
171
6.1
DAS
PAULI-PRINZIP
172
6.2
DIE
ENTDECKUNG
DES
SPIN
182
6.3
DIE
DIRAC-GLEICHUNG
191
CHRONOLOGIE
DER
EREIGNISSE
193
LITERATURVERZEICHNIS
201 |
| adam_txt |
I
NHALTSVERZEICHNIS
1
PHYSIK
IN
FRANKFURT
AM
MAIN
-
SKIZZE
EINER
ENTWICKLUNG
1
2
OTTO
STERN
UND
WALTHER
GERLACH
25
3
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE,
MAGNETISMUS
UND
AELTERE
QUANTENTHEORIE
51
3.1
THEORIENGESCHICHTLICHE
ENTWICKLUNGEN
VOR
DER
HYPOTHESE
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
VON
SOMMERFELD
UND
DEBYE
51
3.2
THEORIEN
ZUR
ERKLAERUNG
ELEKTRO
UND
MAGNETOOPTISCHER
EFFEKTE
55
3.2.1
LORENTZSCHE
THEORIE
DES
ZEEMAN-EFFEKTES
(1897)
55
3.2.2
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE
UND
THEORIE
DES
PARAMAGNETISMUS
VON
PAUL
LANGEVIN
(1910)
60
3.2.3
DIE
VOIGTSCHE
KOPPELUNGSTHEORIE
ALS
THEORIE
DER
MAGNETOOPTISCHEN
ERSCHEINUNGEN
(1913)
62
3.2.4
DIE
KLASSISCHE
MOLEKULARE
ORIENTIERUNGSTHEORIE
VON
MAX
BORN
(1916/1918)
64
3.3
DIE
HYPOTHESE
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
VON
DEBYE
UND
SOMMERFELD
65
3.4
QUANTENTHEORIE
UND
MAGNETON
(1920)
72
3.5
DER
LANDESCHE
G-FAKTOR
(1921)
75
4
GENESE
UND
ENTWICKLUNG
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
(1920-1927)
81
4.1
DIE
VORPHASE
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
(1920)
81
4.1.1
DIE
DIREKTE
MESSUNG
DER
THERMISCHEN
MOLEKULARGESCHWINDIGKEIT
DURCH
OTTO
STERN
82
XVII
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.2
DIE
DIREKTE
MESSUNG
DER
FREIEN
WEGLAENGE
NEUTRALER
ATOME
DURCH
MAX
BORN
UND
ELISABETH
BORMANN
90
4.2
PHASE
1:
OTTO
STERNS
PROGRAMMATISCHER
ARTIKEL
VON
1921
96
4.2.1
HARTMUT
KALLMANN
UND
FRITZ
REICHE
(BERLIN):
UEBER
DEN
DURCHGANG
BEWEGTER
MOLEKUELE
DURCH
INHOMOGENE
KRAFTFELDER
(28.
JULI
1921)
97
4.2.2
OTTO
STERN
(FRANKFURT
AM
MAIN):
EIN
WEG
ZUR
EXPERIMENTELLEN
PRUEFUNG
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
IM
MAGNETFELD
(26.
AUGUST
1921)
98
4.2.2.1
STERNS
ERSTER
EFFEKT:
DER
MAGNETOOPTISCHE
EINSTELL-EFFEKT
99
4.2.2.2
STERNS
ZWEITER
EFFEKT:
DER
STERN-GERLACH
EFFEKT
108
4.3
PHASE
2:
DIE
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTES
(1921/22)
110
4.3.1
DER
EXPERIMENTELLE
NACHWEIS
DES
MAGNETISCHEN
MOMENTES
DES
SILBERATOMS
(5.Z6.
NOVEMBER
1921)
110
4.3.2
DER
EXPERIMENTELLE
NACHWEIS
DER
RICHTUNGSQUANTELUNG
DES
SILBERATOMS
IM
INHOMOGENEN
MAGNETFELD
(7./8.
FEBRUAR
1922)
112
4.3.3
MAGNETISCHES
MOMENT
UND
QUANTENTHEORETISCHE
BEMERKUNGEN
ZUM
STEM-GERLACH-EFFEKT
115
4.3.4
STERNS
DRITTER
EFFEKT:
UEBER
DEN
EXPERIMENTELLEN
NACHWEIS
DER
RAEUMLICHEN
QUANTELUNG
IM
ELEKTRISCHEN
FELD
(ROSTOCK
1922)
122
4.4
PHASE
3:
VERBESSERUNGEN
DER
VERSUCHSAPPARATUR
UND
ERSTE
REPRODUKTION
DER
ERGEBNISSE
DES
STERN-GERLACH-EFFEKTES
MIT
WASSERSTOFFATOMSTRAHLEN
(1923-1927)
126
4.4.1
DIE
ENTWICKLUNG
DER
MOLEKULARSTRAHLMETHODE
(HAMBURG
1926-1933)
126
4.4.2
ERWIN
WREDE:
UEBER
DIE
MAGNETISCHE
ABLENKUNG
VON
WASSERSTOFFTOMSTRAHLEN
(HAMBURG
1927)
129
4.4.2.1
BESCHREIBUNG
DER
VERSUCHSAPPARATUR
130
4.4.2.2
DAS
HAUPTTEIL
DES
MOLEKULARSTRAHLEXPERI
MENTES
MIT
WASSERSTOFFGAS
IM
INHOMOGENEN
MAGNETFELD
131
4.4.2.3
EXPERIMENT
UND
VERSUCHSERGEBNIS
132
5
ZUR
REKONSTRUKTION
DER
HISTORISCHEN
VERSUCHSANORDNUNG
DES
STERN-GERLACH-VERSUCHES
VOM
FEBRUAR
1922
135
5.1
DAS
REPRODUZIERBARKEITSIDEAL
DER
PHYSIKER
135
5.2
DIE
ANALYSE
DER
HISTORISCHEN
ARBEITEN
137
5.2.1
ERSTE
VERSUCHSANORDNUNG
137
INHALTSVERZEICHNIS
XIX
5.2.2
ZWEITE
VERSUCHSANORDNUNG
(HISTORISCHER
AUFBAU
VON
1922)
138
5.2.2.1
DAS
EISENOEFCHEN
140
5.2.2.2
DAS
SCHAMOTTEOEFCHEN
140
5.2.2.3
DER
KUEHLER
141
5.2.2.4
DER
HALBRINGELEKTROMAGNET
NACH
DU
BOIS
141
5.2.3
DRITTE
VERSUCHSANORDNUNG
(1923
BIS
SEPTEMBER
1924)
141
6
PAULI-PRINZIP,
SPIN
UND
DIRAC-GLEICHUNG
171
6.1
DAS
PAULI-PRINZIP
172
6.2
DIE
ENTDECKUNG
DES
SPIN
182
6.3
DIE
DIRAC-GLEICHUNG
191
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DER
EREIGNISSE
193
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