Избранные научные труды. Том 2

³ W. Lenz. Zs. f. Phys., 1924, 24, 197.

Несмотря на эти затруднения, анализ тонких деталей спектра значительно продвинул вперёд квантовое истолкование законов о взаимоотношении между элементами. В работах Довийе ⁴, Мэйн-Смита ⁵ и Стонера ⁶ разработаны на основании различных опытных данных представления теории квантов о группировании электронов в атомах. Несмотря на формальный характер этих соображений, они обнаруживают тесную связь со спектральными закономерностями, раскрытыми в исследованиях Ланде. В этом направлении были в последнее время достигнуты значительные успехи, в особенности Паули ¹. Несмотря на то, что эти результаты представляют собой значительный шаг вперёд на пути к выполнению намеченной выше программы (объяснение свойств элементов исключительно на основании атомного номера), они не дают всё же однозначного соответствия с механическими представлениями.

⁴ A. Dauvillier. Compt. Rend., 1924, 177, 476.

⁵ J. D. Main Smith. J. Chem. Ind., 1925, 44, 944.

⁶ E. C. Stoner. Phil. Mag., 1924, 48, 719.

¹ W. Pauli, jr. Zs. f. Phys., 1925, 76, 31; cp. также: H. Russell and F. A. Saunders. Astrophys. Journ., 1925, 61, 38; S. Goudsmit. Zs. f. Phys., 1925, 32, 794; W. Heisenberg. Zs. f. Phys., 1925, 32, 841; F. Hund. Zs. f. Phys., 1925, 33, 345; 1925, 34, 296.

ТЕОРИЯ КВАНТОВ И ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Новая эпоха в развитии теории квантов началась в последнее время благодаря более глубокому изучению оптических явлений. Вначале, как мы уже упомянули, классическая теория достигла значительных успехов в этой области, в то время как постулаты не давали ключа для прямого решения. Правда, на основании опытов можно было заключить, что освещённый атом производит рассеяние света, аналогичное по существу с тем рассеянием, которое согласно классической теории производится упруго связанными электрическими частицами. Частоты собственных колебаний этих частиц равны частотам, соответствующим переходам, которые атом может совершать под влиянием внешнего излучения. Действительно, согласно классической теории такие гармонические осцилляторы испускали бы под влиянием возбуждения излучение такого же свойства, как и атом, перешедший в более высокое стационарное состояние.

Возможность единого описания оптических явлений с этим представлением об осцилляторах, связанных с процессами перехода, была приближена к осуществлению благодаря идее Слетера ², согласно которой испускание излучения возбуждённым атомом можно рассматривать как «причину» спонтанных переходов по аналогии с тем, как вызываются переходы падающим извне излучением. Ладенбург сделал первый важный шаг на пути количественного описания явления дисперсии, высказав допущение, что существует определённое соотношение между рассеивающей способностью осцилляторов и вероятностью соответствующих переходов в теории Эйнштейна. Но решительный успех в этом направлении был достигнут Крамерсом ¹. Последний дал в согласии с принципом соответствия талантливую интерпретацию тех явлений, которые согласно классической теории имеют место в электродинамической системе, облучаемой световыми волнами. Характерно в этой интерпретации следующее: подобно тому как частоты излучения вычисляются, с одной стороны, по классической теории, с другой стороны, по теории квантов, так я в данном случае производные классической теории заменяются отношениями конечных разностей. В окончательные формулы входят только величины, доступные непосредственному наблюдению. В теории Крамерса рассеяние, производимое атомом в определённом стационарном состоянии, количественно зависит от частот, соответствующих процессам перехода в другие стационарные состояния, а также от вероятностей появления таких переходов под влиянием освещения.

² J. C. Slater. Nature, 1924, 113, 37; см. также: N. Bohr, H. A. Kramers and J. C. Slater. Phil. Mag., 1925, 47, 785 (статья 25, т. I. — Прим. ред.).

¹ Н. A. Kramers. Nature, 1924, ИЗ, 673; 114, 310.

Существенная особенность теории состоит в том, что при вычислении аномальной дисперсии вблизи спектральной линии принимаются во внимание два различных вида явлений резонанса, зависящих от того, соответствует ли спектральная линия переходу атома в состояние с большей или меньшей энергией. Прежде при вычислении дисперсии на основании классической теории принимались во внимание лишь явления резонанса, соответствующие первому переходу ². Интересно отметить, что при дальнейшем развитии теории Крамерсом и Гейзенбергом ³ дано естественное количественное объяснение дополнительных явлений рассеяния с изменением частоты, существование которых было предсказано Смекалом ⁴ на основании теории световых квантов ⁵. Это указывает на плодотворность последней теории.

² Теория Крамерса отличается от теории Ладенбурга тем, что Крамерс, следуя Эйнштейну, вводит вероятности не только «положительного», но и «отрицательного» поглощения, т. е. испускания света атомом под влиянием внешнего излучения, причём атом переходив в состояние с меньшей энергией. — Прим. перев.