§ 19 Bewegungsgröße u. Energie d. gleichförm. bewegt. Elektrons 159
Die letztere Formel hätte natürlich auch aus (113 a) ab
geleitet werden können, da ja nach (103) die doppelte magne
tische Energie dem Produkte aus Geschwindigkeit und Impuls
gleich ist. Entwickelt man die beiden letzten Ausdrücke in
Reihen, die nach Potenzen von ß 2 fortschreiten, und vernach
lässigt Größen der Ordnung /3 4 , so wird
(113e) . U-U 0 -f a , r-'K-i*-
Für Bewegungen des Elektrons, deren Geschwindigkeit
klein gegen die Lichtgeschwindigkeit ist, ist die elektrische
Energie von der Geschwindigkeit unabhängig, während die
magnetische Energie dem Quadrate der Geschwindigkeit pro
portional ist. Erstere ist mithin der potentiellen, letztere der
kinetischen Energie der gewöhnlichen Mechanik zu vergleichen.
Diese Analogie ist nicht auf geringe Geschwindigkeiten be
schränkt; die Ableitung der Gesamtenergie und des Impulses
aus der als Differenz der beiden Energiearten bestimmten La-
grangeschen Funktion, die für beliebige Geschwindigkeit galt,
erinnert an Beziehungen, die aus der analytischen Mechanik
bekannt sind; wir kommen hierauf im nächsten Paragraphen
zurück.
Haben wir es nicht mit dem Falle der Flächenladung,
sondern mit dem Falle der Raumladung des kugelförmigen
Elektrons zu tun, so können wir die Lagrangesche Funktion,
die Energie und den Impuls sofort angeben, auf Grund des
Satzes, den wir am Schlüsse des vorigen Paragraphen bewiesen
haben (Gl. 108). Im Falle der Raumladung werden die
Werte der Kräftefunktion, und demnach auch diejenigen
der Energie und des Impulses, aus den im Falle der
Flächenladung geltenden einfach durch Multiplikation
mit der Zahl 6:5 abgeleitet. Mit diesem Faktor sind also
die rechten Seiten der Gleichungen (113) bis (113e) beim Über
gänge zur Raumladung zu multiplizieren.
Aus dem am Eingänge dieses Paragraphen und in dem
des vorigen Gesagten geht ohne weiteres hervor, daß diese
Formeln nur für den Fall der Unterlichtgeschwindigkeit