DOC. 315 STERN-GERLACH EXPERIMENT 441 31 Quantentheoretische Bemerkungen zum Experiment von Stern und Gerlach. Von A. Einstein in Berlin. und P. Ehrenfest in Leiden. (Eingegangen am 21. August 1922.) § 1. O. Stern und W. Gerlach 1) ließen einen Dampfstrahl von Silberatomen durch ein Magnetfeld fliegen um festzustellen, ob die Atome ein magnetisches Moment besitzen und - wenn ja - welche Orientierung dasselbe während der Durchquerung des Magnetfeldes aufweist. Ihr Experiment liefert als sehr bedeutsames Resultat: das magnetische Moment aller Atome fällt während der Durchquerung des Feldes mit der Richtung der Kraftlinien zusammen, und zwar für etwa die Hälfte der Atome im Sinne des Feldes, für die andere Hälfte entgegengesetzt. Es drängt sich natürlich die Frage auf, auf welche Weise die Atome zu dieser Orientierung gelangen. § 2. Dabei ist vor allem zu beobachten, daß die Atome während ihres Eintretens in das ablenkende Magnetfeld keine Zusammenstöße erfahren - die letzten Zusammenstöße erfahren sie ja im Dampf- raum des Schmelzöfchens. Wir fragen uns zunächst, wie magnetische Atome unter dem Einfluß eines magnetischen Feldes überhaupt ihre Orientierung ändern. Solange man von Strahlungsemission und -absorption, Zusammen- stößen oder anderen ähnlichen Einflüssen absieht, führen die Atome im Magnetfeld eine Präzessionsbewegung (Larmor-Rotation) um die Richtung des Feldes aus. Ändert sich die Richtung des Feldes langsam gegenüber der Raschheit der Präzessionsbewegung, so bleibt der Winkel der Präzessionsbewegung unverändert bestehen. Eine Einstellung in die durch die Quantentheorie geforderten Neigungen (0 und sr für das Silberatom nach dem Experiment von Stern und Gerlach) kann demnach ohne äußere Einflüsse von der Art der Strahlung oder der Zusammenstöße nicht stattfinden. § 3. Die nächstliegende Erklärung für den experimentellen Be- fund scheint im ersten Augenblick die zu sein, daß die Einstellung der Atome beim Eintritt in das Feld des Elektromagnetes erfolgt, und zwar durch Strahlungsaustausch. Es ist dann nicht nur Energie- abgabe, sondern auch Energieaufnahme aus dem Strahlungsfeld er- forderlich, nämlich letztere für die Atome, die sich antiparallel zu den Kraftlinien stellen. Wie rasch erfolgt nun die Umlegung der Atom- [1] [3] [4] [5] [6] [7] 1) ZS. f. Phys. 9, 349, 1922. [2]