Zur Streuung von Licht an Licht kann also
V
1
{\displaystyle V_{1}}
nur in 4ter,
V
4
{\displaystyle V_{4}}
aber in 1ter Ordnung führen. Die anderen Glieder
V
2
{\displaystyle V_{2}}
und
V
3
{\displaystyle V_{3}}
geben keinen Beitrag. (Denn
V
3
{\displaystyle V_{3}}
müßte mit
V
1
{\displaystyle V_{1}}
zusammengesetzt werden, was einen Elektronensprung verlangen würde,
V
2
{\displaystyle V_{2}}
aber mit zwei Gliedern
V
1
{\displaystyle V_{1}}
oder mit sieh selbst, was den verwandelten Lichtquanten spezielle Bedingungen auferlegen würde.)
D. h.: die Streuung von Licht an Licht ist ein Prozeß 4ter Ordnung in der Dirac schen Theorie. Sein Matrixelement wird aus der gewöhnlichen Störung
V
1
{\displaystyle V_{1}}
in 4ter Ordnung und dem Heisenberg schen Subtraktionsglied
V
4
{\displaystyle V_{4}}
in 1ter Ordnung zusammengesetzt: (4,12)
(5,11)
H
i
n
4
=
∑
k
e
m
V
i
k
1
V
k
e
1
V
e
m
1
V
m
n
1
(
E
i
−
E
k
)
(
E
i
−
E
e
)
(
E
i
−
E
m
)
+
V
i
n
4
{\displaystyle H_{in}^{4}=\sum \limits _{kem}{\frac {V_{ik}^{1}V_{ke}^{1}V_{em}^{1}V_{mn}^{1}}{\left(E_{i}-E_{k}\right)\left(E_{i}-E_{e}\right)\left(E_{i}-E_{m}\right)}}+V_{in}^{4}}
Dabei besteht Impulserhaltung für die Teilprozesse
(
i
→
k
,
k
→
c
,
e
→
m
,
m
→
n
)
{\displaystyle (i\rightarrow k,\ k\rightarrow c,\ e\rightarrow m,\ m\rightarrow n)}
und damit für den ganzen Prozeß, Energieerhaltung dagegen nur für den Gesamtprozeß
(
i
→
n
)
{\displaystyle (i\rightarrow n)}
:
(5,11')
{
g
1
+
g
2
+
g
3
+
g
4
=
0
g
1
+
g
2
+
g
3
+
g
4
=
0.
{\displaystyle \left\{{\begin{aligned}{\mathfrak {g}}^{1}+{\mathfrak {g}}^{2}+{\mathfrak {g}}^{3}+{\mathfrak {g}}^{4}&=0\\g^{1}+g^{2}+g^{3}+g^{4}&=0.\end{aligned}}\right.}
Die Teilprozesse, über welche die Koppelung
V
1
{\displaystyle V^{1}}
zur Streuung von Licht an Licht führt, sind:
Licht-
quanten
Absorption
Absorption
Emission
Emission
Elek-
tronen
von
g
1
von
g
2
von
−
g
3
von
−
g
4
μ
=
1
Paarerzeugung
Elektronensprung
Elektronensprung
Paarvernichtung
μ
=
2
Paarerzeugung
Elektronensprung
Positronensprung
Paarvernichtung
μ
=
3
Paarerzeugung
Positronensprung
Elektronensprung
Paarvernichtung
μ
=
4
Paarerzeugung
Positronensprung
Positronensprung
Paarvernichtung
μ
=
5
Paarerzeugung
Paarerzeugung
Zerstrahlungdes
Zerstrahlungdes
Elektronsvom
Positronsvom
1.mitdemPosi-
1.mitdemElek-
tronvom2.Paar
tronvom2.Paar
μ
=
6
Paarerzeugung
Paarerzeugung
Zerstrahlungdes
Zerstrahlungdes
Positronsvom
Elektronsvom
1.mitdemElek-
1.mitdemPosi-
tronvom2.Paar
tronvom2.Paar
{\displaystyle {\begin{array}{c|c|c|c|c}\hline \hline {\textrm {Licht-}}&&&\\{\textrm {quanten}}&{\textrm {Absorption}}&{\textrm {Absorption}}&{\textrm {Emission}}&{\textrm {Emission}}\\{\begin{array}{c|}\hline {\textrm {Elek-}}\\{\textrm {tronen}}\end{array}}&{\textrm {von}}\ g^{1}&{\textrm {von}}\ g^{2}&{\textrm {von}}-g^{3}&{\textrm {von}}-g^{4}\\\hline \hline &&&\\\mu =1&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Elektronensprung}}&{\textrm {Elektronensprung}}&{\textrm {Paarvernichtung}}\\\mu =2&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Elektronensprung}}&{\textrm {Positronensprung}}&{\textrm {Paarvernichtung}}\\\mu =3&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Positronensprung}}&{\textrm {Elektronensprung}}&{\textrm {Paarvernichtung}}\\\mu =4&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Positronensprung}}&{\textrm {Positronensprung}}&{\textrm {Paarvernichtung}}\\\mu =5&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Zerstrahlungdes}}&{\textrm {Zerstrahlungdes}}\\&&&\ {\textrm {Elektronsvom}}&\ {\textrm {Positronsvom}}\\&&&\ {\textrm {1.mitdemPosi-}}&\ {\textrm {1.mitdemElek-}}\\&&&\ {\textrm {tronvom2.Paar}}&\ {\textrm {tronvom2.Paar}}\\\mu =6&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Paarerzeugung}}&{\textrm {Zerstrahlungdes}}&{\textrm {Zerstrahlungdes}}\\&&&\ {\textrm {Positronsvom}}&\ {\textrm {Elektronsvom}}\\&&&\ {\textrm {1.mitdemElek-}}&\ {\textrm {1.mitdemPosi-}}\\&&&\ {\textrm {tronvom2.Paar}}&\ {\textrm {tronvom2.Paar}}\end{array}}}
Fig. 1. Die 6 Übergangsmöglichkeiten