522
DOC.
26
THE PROBLEM OF
SPECIFIC HEATS
Conseil
Solvay,
Bericht Einstein.
331
[2]
Atomwärme
gibt.
So hat
H. F.
Weber
bereits
im Jahre
1875 ge-
funden,
daß die
Atomwärme
des
Diamanten bei
-
50
0 C etwa
den
Wert
0,76 hat,
also einen weit kleineren
Wert,
als ihn die Molekular-
mechanik zuläßt.
Dies eine Resultat
zeigt schon,
daß die Molekular-
mechanik
die
spezifische
Wärme
fester
Körper
nicht
richtig
zu
liefern
vermag
-
wenigstens
bei
tiefen
Temperaturen.
Ferner hat
man
aus
den Gesetzen der
Dispersion entnommen,
daß ein Atom nicht
nur
aus
einem materiellen Punkte bestehen
kann,
sondern
vom
Atom
als
Ganzes
unabhängig bewegliche
materielle Punkte mit
elek-
trischer
Ladung
aufweist
(Polarisationselektronen),
die
-
der stati-
stischen Mechanik
zum
Trotz
-
zur
spezifischen
Wärme
nichts
[3]
beitragen.
Bis
vor
wenigen Jahren
war man
nicht
in
der
Lage,
diese
Unstimmigkeiten
der
Theorie mit anderen
physikalischen
Eigen-
schaften der Materie in
Beziehung
zu
bringen,
bis
Plancks
Unter-
suchungen
über
die
Wärmestrahlung1) ganz unvermutet
neues
Licht
auf diesem Gebiete verbreiteten. Zwar sind wir noch nicht
so
weit,
daß wir der klassischen Mechanik eine solche
zur
Seite stellen
müßten,
welche auch
bei
den raschen
Wärmeschwingungen richtige
Resultate
zu
liefern
vermöchte,
aber wir
haben
erkannt,
nach welchem
Gesetze die
Abweichungen
vom
Gesetze
von
Dulong und
Petit
erfolgen,
und daß diese
Abweichungen
mit
anderen
physikalischen
Eigenschaften
der Substanzen
gesetzmäßig verknüpft
sind.
Im
folgenden
will ich
den
Gedankengang
der Planckschen Unter-
suchungen
so
skizzieren,
daß der
Zusammenhang
mit
unserem
Problem klar hervortritt.
Man
kann
zu
einer Theorie des Gesetzes der
Hohlraumstrahlung
bei
Temperaturgleichgewicht (Strahlungsgesetz
des schwarzen
Körpers)
gelangen,
indem
man
theoretisch
untersucht,
bei welcher Dichte und
Zusammensetzung
die
Strahlung
mit einem idealen Gase
im
statisti-
schen
Gleichgewicht
ist, falls
Gebilde vorhanden
sind,
welche
einen
Energieaustausch
zwischen
Strahlung
und Gas
ermöglichen.
Ein
solches Gebilde ist ein materieller
Punkt,
der
an
einen Raum-
punkt gebunden
ist durch
Kräfte,
welche
seiner
Elongation
von
diesem
Raumpunkt proportional
sind
(Oszillator);
es
sei angenommen,
daß der
materielle
Punkt des Oszillators mit einer elektrischen
Ladung
versehen
sei.
Es seien
nun
in einem
Raum,
der
von
vollkommen
spiegelnden
Wänden
begrenzt sei,
Wärmestrahlung,
ein ideales Gas
und Oszillatoren der
angegebenen
Art
eingeschlossen.
Die
Oszillatoren
müssen
vermöge
ihrer elektrischen
Ladung Strahlung
emittieren
und
unausgesetzt
neue
Impulse
aus
dem
Strahlungsfelde
erhalten. Anderer-
seits stößt der materielle
Punkt des einzelnen Oszillators
mit
Gas-
molekülen
zusammen
und tauscht
so
mit
dem
Gase
Energie
aus.
Die Oszillatoren führen also einen
Energieaustausch
zwischen
Gas
und
Strahlung
herbei,
und
es
wird die
Energieverteilung
des
Systems
im Zustande des statistischen
Gleichgewichts
eine durch die
Gesamt-
1)
M.
Planck,
Vorl.
uber
d.
Theorie der
Warmestrahlung,
S. 104
bis
166.
[4]