1. Атомна физика и квантова механика:
* Константа на фината структура: Той въвежда константата на фината структура, фундаментална константа във физиката, която описва силата на електромагнитното взаимодействие.
* Модел Sommerfeld: Той разшири модела на атома на Бор, като включи елиптични орбити и релативистични ефекти, което доведе до по-добро разбиране на атомните спектри.
* Квантова механика: Той изигра решаваща роля в развитието на квантовата механика, особено чрез работата си върху водородния атом и сътрудничеството си с Вернер Хайзенберг.
2. Физика на твърдото тяло:
* Модел на свободен електрон: Той разработи модела на свободните електрони, опростен модел за описание на поведението на електроните в металите. Този модел беше от решаващо значение за разбирането на електрическата проводимост и други свойства на металите.
3. Електромагнетизъм и теория на относителността:
* Електромагнетизъм: Той направи принос към теорията на електромагнетизма, включително работа по теорията на дифракцията.
* Относителност: Той изигра значителна роля в ранното развитие на теорията на относителността на Айнщайн, включително принос към специалната теория на относителността.
4. Образование и менторство:
* Образование: Той беше известен професор в Мюнхенския университет и беше наставник на много студенти, които станаха водещи физици, включително Вернер Хайзенберг, Волфганг Паули и Питър Дебай.
5. Други приноси:
* Той също така е допринесъл в области като хидродинамика, аеродинамика и математическа физика.
* Той беше плодовит писател и публикува няколко влиятелни учебника, които помогнаха за оформянето на разбирането на съвременната физика.
В обобщение, приносът на Арнолд Зомерфелд към физиката беше огромен и въздействащ. Той изигра ключова роля в развитието на квантовата механика, атомната физика, физиката на твърдото тяло и електромагнетизма. Неговата работа и менторство оформиха бъдещето на физиката и продължават да оказват влияние върху научните изследвания днес.