1. Atomska fizika i kvantna mehanika:
* Konstanta fine strukture: Uveo je konstantu fine strukture, temeljnu konstantu u fizici koja opisuje snagu elektromagnetske interakcije.
* Model Sommerfeld: Proširio je Bohrov model atoma uključivanjem eliptičkih orbita i relativističkih učinaka, što je dovelo do boljeg razumijevanja atomskih spektara.
* Kvantna mehanika: Odigrao je ključnu ulogu u razvoju kvantne mehanike, posebice kroz svoj rad na atomu vodika i suradnju s Wernerom Heisenbergom.
2. Fizika čvrstog stanja:
* Model slobodnog elektrona: Razvio je model slobodnih elektrona, pojednostavljeni model za opisivanje ponašanja elektrona u metalima. Ovaj model bio je ključan za razumijevanje električne vodljivosti i drugih svojstava metala.
3. Elektromagnetizam i relativnost:
* Elektromagnetizam: Dao je doprinos teoriji elektromagnetizma, uključujući rad na teoriji difrakcije.
* Relativnost: Odigrao je značajnu ulogu u ranom razvoju Einsteinove teorije relativnosti, uključujući doprinose posebnoj teoriji relativnosti.
4. Edukacija i mentorstvo:
* Obrazovanje: Bio je poznati profesor na Sveučilištu u Münchenu i mentor brojnim studentima koji su kasnije postali vodeći fizičari, uključujući Wernera Heisenberga, Wolfganga Paulija i Petera Debyea.
5. Ostali doprinosi:
* Također je pridonio područjima poput hidrodinamike, aerodinamike i matematičke fizike.
* Bio je plodan pisac i objavio je nekoliko utjecajnih udžbenika koji su pomogli oblikovati razumijevanje moderne fizike.
Ukratko, doprinosi Arnolda Sommerfelda fizici bili su ogromni i utjecajni. Odigrao je ključnu ulogu u razvoju kvantne mehanike, atomske fizike, fizike čvrstog stanja i elektromagnetizma. Njegov rad i mentorstvo oblikovali su budućnost fizike i nastavljaju utjecati na istraživanje danas.