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Feld und Bewegung einzelner Elektronen
§ 16
lieh die analytische Mechanik der Kinematik der Massensysteme
solche Bedingungsgleichungen zu gründe legt, zu deren Aufrecht
erhaltung keine Arbeitsleistung (weder eine positive noch eine
negative) erforderlich ist, braucht sie Kräfte, welche die ver
koppelten Massen aufeinander ausüben, nicht einzuführen. Sie
kann diese Kräfte als Folge der angenommenen Bedingungs
gleichungen auffassen; es ist aber überflüssig, von diesen Kräften
zu reden, da dieselben niemals Arbeit leisten, weder bei der
wirklichen Bewegung noch bei virtuellen Bewegungen. Daher
kann die analytische Mechanik bei der Behandlung starrer
Massensysteme davon absehen, eine innere „potentielle Energie“
der Körper heranzuziehen. Aus den Bedingungsgleichnngen der
bewegten Massen und ihrer kinetischen Energie ergeben sich
ohne weiteres die Bewegungsgleichungen des Systemes. Ent
sprechend werden wir für das starre Elektron aus der „La-
grangeschen Funktion“, d. h. der Differenz der magnetischen
und elektrischen Energie, die Bewegungsgleichungen ableiten
können. Wie die Energie, so ist auch die Bewegungsgröße und
die Masse des starren Elektrons rein elektromagnetischer Art.
Die elektromagnetische Masse hängt natürlich von der Ge
stalt und von der LadungsVerteilung des Elektrons ab. Was
diese anbelangt, so werden wir die möglichst einfachsten An
nahmen machen. Wir werden das Elektron als Kugel
betrachten, mit einer in konzentrischen Schichten homogenen
Verteilung der Ladung; insbesondere werden wir zwei Grenz
fälle, nämlich die homogene Volumladung und die homo
gene Flächenladung, bevorzugen.
Halten wir an der kinematischen Grundgleichung (VII)
fest, so brauchen wir von „Kräften“, welche die Volumelemente
des Elektrons aufeinander ausüben, überhaupt nicht zu reden.
Die einzigen „Kräfte“, die in Frage kommen, sind die elektro
magnetischen Kräfte, welche durch die Vektoren % und
bestimmt sind; diese Vektoren sind nur Hilfsgrößen, die defi
niert sind durch die elektromagnetischen Grundvektoren (S,
und durch den Geschwindigkeitsvektor b. Die resultierenden
Kräfte und Kraftmomente des äußeren und inneren Feldes