Избранные научные труды

² Предположение, что поляризация спектральной линии неполяризованного света под влиянием слабых внешних полей может изменяться лишь несущественно, было рассмотрено в I, ч. 5, стр. 121, как необходимое требование спектроскопической стабильности. Поскольку, согласно основным положениям квантовой теории, это требование не может считаться обоснованным, отпадает основной аргумент против возможности выразить вероятность перехода между двумя стационарными состояниями в общем виде с помощью механических символов.

В этом параграфе мы рассмотрим ещё некоторые вопросы, связанные непосредственно с формулировкой второго постулата, которых мы умышленно до сих пор не касались. Мы остановимся здесь частично на вопросах выбора системы координат, в которой должна быть определена частота системы волн, испускаемой в процессе излучения, и частично на проблеме строгости определения этой частоты. Что касается первого вопроса, то для замкнутой атомной системы требование соответствия приводит непосредственно к предположению, что для измерения частоты, определяемой соотношением (В), система координат должна быть выбрана так, чтобы атомная система в целом представлялась в ней как покоящаяся ³, по аналогии с системой координат для определения стационарных состояний с помощью условий (А). Естественно было бы предположить, что испущенная система волн в другой системе координат при наблюдении в различных направлениях будет проявлять допплеровский эффект такого рода, какой известен из теории относительности и обнаруживается в опытах с каналовыми лучами. Однако для незамкнутых систем мы встречаемся здесь с некоторыми трудностями, поскольку точно определённая система координат сама по себе не очевидна. Характерным примером этого является рассматриваемое в следующем параграфе соударение между атомной системой и свободным электроном, сопровождаемое излучением, причём электрон остаётся свободным.

³ Это приводит к требованию, что до и после процесса излучения стационарные состояния должны описываться в одной и той же системе координат. Если предположить, что процесс излучения связан с поворотом направления импульса, то в выборе системы координат может появиться неопределённость. Этот вопрос весьма интересным образом обсуждался Шредингером (Phys. Zs., 1922, 23, 301) в связи с гипотезой Эйнштейна о том, что испускаемое излучение является полностью направленным (см. гл. III). Но хотя это предположение и чуждо представленным в настоящей статье применениям квантовой теории, напомним, что уже вследствие малой величины отношения массы отрицательно заряженных частиц в атоме к массе положительно заряженного ядра возможное изменение направления импульса не может произвести сколь-нибудь заметного воздействия на спектры замкнутой системы.

Вторая из названных выше проблем касается точности определения частоты излучаемых волн. Конечная продолжительность процесса излучения чисто кинематически определяет верхнюю границу этой точности. Согласно требованию соответствия, можно предположить, по крайней мере для замкнутых систем, что верхняя граница продолжительности по порядку величины определяется временем, в течение которого, согласно классической теории, колеблющийся электрон излучил бы соответствующее количество энергии; при этом частота колебания электрона равна частоте излучения, а амплитуда—того же порядка, что и амплитуда соответствующего колебания ¹. Отсюда видно, что предел точности определения частоты волн соответствует как раз тому приближению, в котором из соотношения (В) можно вычислить частоту испускаемого в процессе перехода излучения, если предположить, что описание движения в стационарных состояниях и определение энергии с помощью условий (А) содержит в себе пренебрежение реакцией излучения. Как неоднократно подчёркивалось в предыдущей главе, приближённый характер такого описания определяется тем, что при использовании уравнений движения (1) с самого начала пренебрегается реакцией излучения. Здесь речь идёт не только о том, что мы не знакомы с изменениями, которые должны быть внесены в законы электродинамики, чтобы объяснить отсутствие излучения в стационарных состояниях. Имеется в виду также и то, что кинематическая задача является неопределённой даже в отношении оценки свойств периодичности в том смысле, что мы должны учитывать нарушения равномерного движения, соответствующие процессам излучения, принимая, что спонтанные переходы в состояния с меньшей энергией или вынужденные переходы обусловлены облучением.