Lucy Mensing (Mitte) mit Werner Heisenberg (links, 1901–1976), Deutsche Physikertagung, Berlin-West, September/Oktober 1952, Bildausschnitt, Quelle: American Insitute of Physics, Emilio Segrè Visual Archives, Mensing Collection, PH2022-2924_011_d, Fotograf(in): unbekannt.

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Nach dem Abitur an der Klosterschule St. Johannis in Hamburg 1920 studierte Mensing Physik an der hier neu gegründeten Universität und zwei Semester an der Universität Freiburg im Breisgau. Während ihres Studiums wandte sie sich Fragestellungen der Theoretischen Physik zu und verfasste 1923/24 ihre erste wissenschaftliche Arbeit über zweiatomige Moleküle, die noch auf dem Bohr-Sommerfeldschen Atommodell mit wohldefinierten Elektronenbahnen beruhte. Mit einer Dissertation zum Stark-Effekt, also der Verschiebung und Verbreiterung von Spektrallinien in einem elektrischen Feld, die sie ebenfalls noch im Rahmen der alten Quantentheorie behandelte, wurde Mensing 1925 offiziell bei Wilhelm Lenz (1888–1957) zur Dr. rer. nat. promoviert; aus gesundheitlichen Gründen hatte dessen Assistent Wolfgang Pauli (1900–1958) einen Großteil der Betreuung übernommen.

Auf Vorschlag von Lenz erhielt Mensing für ihre Promotion den ersten Preis der Universität; dieses Preisgeld und ein Zuschuss durch Max Born (1882–1970) ermöglichten ihr einen einjährigen Forschungsaufenthalt in Göttingen. Hier arbeiteten Born, Werner Heisenberg (1901–1976) und Pascual Jordan (1902–1980) an der Formulierung der neuen Quantenmechanik, insbesondere als Matrizenmechanik. Mensing beteiligte sich an den quantenmechanischen Arbeiten, indem sie die Matrizenmechanik auf zweiatomige Moleküle wie Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid anwandte und deren Rotations- und Schwingungsspektren untersuchte. Nach Paulis Arbeiten am Wasserstoffatom gehörte Mensings Forschung zu den frühesten Anwendungen der Quantenmechanik auf ein reales physikalisches System und war für die Bewährung der neuen Theorie von zentraler Bedeutung. Mensing bestimmte erstmalig in diesem Rahmen die zulässigen Werte des quantenmechanischen Bahndrehimpulses.

Zwar wandten sich in derselben Zeit auch andere Physiker der quantenmechanischen Beschreibung von Molekülen zu, darunter Erwin Schrödinger (1887–1961), Erwin Fues (1893–1970), Robert Oppenheimer (1904–1967), Igor Tamm (1895–1971) und Lew Landau (1908–1968), allerdings war Mensings Arbeit systematischer als die ihrer Kollegen, da sie als Einzige Beiträge über die niedrigste Näherungsordnung hinaus berücksichtigte und die Intensitäten der Spektrallinien berechnete. Ihre 1926 veröffentlichten Ergebnisse beeindruckten Pauli, der sie zur gemeinsamen Arbeit an der quantenmechanischen Berechnung der elektrischen Polarisierbarkeit von Gasen aus zweiatomigen Molekülen einlud. Mit ihrem Aufsatz zum partiellen Paschen-Back-Effekt, einem zentralen Problem der Spektroskopie, hatte sie 1926 drei grundlegende Phänomene erfolgreich im Rahmen der Matrizenmechanik behandelt.

Da Mensing für sich keine dauerhafte Perspektive in der wissenschaftlichen Forschung sah, strebte sie das Staatsexamen für das Lehramt an, erhielt aber das Angebot Alfred Landés (1888–1976) einer auf ein Jahr befristeten Stelle an der Universität Tübingen, finanziert durch die Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft. In Tübingen, dem Zentrum der Spektroskopie, arbeitete sie an der wellenmechanischen Streutheorie anhand der Streuung langsamer Elektronen an Atomen und lernte hier ihren zukünftigen Ehemann, den Experimentalphysiker und Walther Gerlachs (1889–1979) Mitarbeiter Wilhelm Schütz (1900–1972), kennen.

Als Gerlach 1929 eine Professur in München übernahm, folgten ihm Schütz und Mensing, die sich nun Schütz-Mensing, später nur noch Schütz nannte. Im Februar 1930 erschien mit dem Aufsatz „Zur Theorie der Kopplungsverbreiterung von Spektrallinien“ ihre letzte Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift. Nach der Geburt des ersten Sohns verlagerte sich ihr Lebensmittelpunkt zunehmend auf die Familie. Dennoch blieb sie der Physik verbunden und verfasste u. a. einen Beitrag zur quantenmechanischen Theorie des Faraday-Effekts für einen Band des „Handbuchs der Experimentalphysik“ (1936), der von ihrem Mann herausgegeben wurde; ihr Name taucht jedoch nur in der Danksagung auf. 1936 zog Mensing mit ihrer Familie nach Königsberg (Preußen, heute Kaliningrad, Russland).

Nach der kriegsbedingten Zerstörung der Wohnung 1944 floh die Familie nach Jena, wo sich eine Zweigstelle des Instituts befand. Im März 1946 erhielt Mensing eine Anstellung als Volontär-Assistentin am Mathematischen Institut. Im Oktober desselben Jahres wurden sie und die Familie im Zuge der Aktion Ossawakim in die Sowjetunion verbracht und auf einer Insel im Seligersee interniert, wo Mensing als Lehrerin für Deutsch und Geschichte an einer Schule für die Kinder der deutschen Internierten tätig war. Im Juni 1952 kehrte die Familie nach Jena zurück, wo sie ihren Mann, nun Professor für Physik, bei seiner Arbeit unterstützte, u. a. indem sie Skripte seiner Vorlesungen anfertigte. 1992 zog sie in die Nähe ihrer älteren Tochter nach Meiningen.