1. Atomfysikk og kvantemekanikk:
* Finstrukturkonstant: Han introduserte finstrukturkonstanten, en grunnleggende konstant i fysikk som beskriver styrken til den elektromagnetiske interaksjonen.
* Sommerfeld-modell: Han utvidet Bohrs modell av atomet ved å inkorporere elliptiske baner og relativistiske effekter, noe som førte til en bedre forståelse av atomspektre.
* Kvantemekanikk: Han spilte en avgjørende rolle i utviklingen av kvantemekanikk, spesielt gjennom arbeidet med hydrogenatomet og samarbeidet med Werner Heisenberg.
2. Faststofffysikk:
* Gratis elektronmodell: Han utviklet den frie elektronmodellen, en forenklet modell for å beskrive oppførselen til elektroner i metaller. Denne modellen var avgjørende for å forstå elektrisk ledningsevne og andre egenskaper til metaller.
3. Elektromagnetisme og relativitet:
* Elektromagnetisme: Han ga bidrag til teorien om elektromagnetisme, inkludert arbeid med teorien om diffraksjon.
* Relativitet: Han spilte en betydelig rolle i den tidlige utviklingen av Einsteins relativitetsteori, inkludert bidrag til teorien om spesiell relativitet.
4. Utdanning og mentorskap:
* Utdanning: Han var en anerkjent professor ved Universitetet i München og veiledet en rekke studenter som fortsatte med å bli ledende fysikere, inkludert Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli og Peter Debye.
5. Andre bidrag:
* Han bidro også til områder som hydrodynamikk, aerodynamikk og matematisk fysikk.
* Han var en produktiv forfatter og ga ut flere innflytelsesrike lærebøker som bidro til å forme forståelsen av moderne fysikk.
Opsummert var Arnold Sommerfelds bidrag til fysikk enorme og virkningsfulle. Han spilte en nøkkelrolle i utviklingen av kvantemekanikk, atomfysikk, faststofffysikk og elektromagnetisme. Hans arbeid og mentorskap formet fremtiden for fysikk og fortsetter å påvirke forskning i dag.