Adolf Schmidt: Mathematische Entwickelungen etc.
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Beachtet man nun, dass nach Gl. (16)
T\ n
y^n + l
wird, so findet man durch Substitution in (15)
(17) . .
m = n f \ n
y~ < PZ N C H P n m (COS vy) P n m (cos v 2 ) cos m (h—l 2 )
rn = 0
für ry <Cr 2
Man erkennt leicht die grosse Analogie dieser Formel mit der in (4) angegebenen, welche sich auf
die Kugel bezieht, und welche ohne weitere Umformungen aus ihr hervorgeht, wenn e = 0 gesetzt wird.
Es sei nun wiederum eine magnetische Massenvertheilung mit der Dichtigkeit ¡i im Punkte (rvl)
vorhanden. In ähnlicher Weise wie vorher bei der Kugel (vgl. 7 und 8) ergiebt sich dann als Werth des
Potentials im Punkte (rvl)
n — x m = n
(18) ..V=b^T PI (cos V) [g” [r\(Vj (c” cos ml ■+ s” sin ml) YpZ [r]^ \ ( y ” cos ml + ff” sin ml)1
Die Koeffizienten c, s, y, ff sind durch die folgenden Formeln bestimmt, zu deren Erläuterung zu
bemerken ist, dass das Raumelement bei Anwendung elliptischer Polarkoordinaten durch (r 2 +e 2 cos v' 1 )
sin v dr dv dl ausgedrückt wird.
y"*2 7t
c” = a Z cos mlydly JP” (cos Vy) sin V\ dvy j ,uy pZ n [ri] r” (n 2 +e 2 cos vy 2 ) dry
* O *0 o
s” = b~ n ~^fsin m ly dly J'PZ (cos Vy) sin v x dvy jpy _p” [ry j r” (r 1 2 +e 2 cos iq 2 ) dry
o 4 o
yZ = b n ~ r jcos m hi dl 2 jPZ (cos v 2 ) sin v 2 dv 2 jfi 2 g” [r 2 ] ra”’ 1 ' 1 (r 2 2 +e 2 cos v 2 2 ) dr 2
* o *0 5 r
/-.2II y-.n /->00
ff” = aZ n b n ~Jsin m l 2 dl 2 JPZ (cosv 2 ) sin v 2 dv 2 ju 2 qZ [r 2 ] r 2 “ M_1 (r 2 2 -f-e 2 cosv 2 2 ) ¿P 2
(19)...
Aus dem für F gewonnenen Ausdruck ergiebt sich das Potential an der Erdoberfläche durch Ein
setzung von b an Stelle von r. Die drei Komponenten der erdmagnetischen Kraft folgen aus demselben
Ausdruck durch Anwendung der bereits abgeleiteten Formeln (13) und darauf folgende Vornahme der
gleichen Substitution. Die Differentiation von V nach v und l, und damit die Berechnung von X und Y
bietet keinen Anlass zu weiteren Bemerkungen. Bei der Bestimmung von Z dagegen ist es zweckmässig,
eine kleine Umformung vorzunehmen. Um die numerische Berechnung der in Z auftretenden Differential
quotienten von qZ M r~ w_1 und pZ [r] r n nach r zu vereinfachen, setze ich
(20).
dPZM
d x
dQZix)
d x
Hieraus ergiebt sich leicht
d (r n pZ M)
dr
n x“- 1 nZ (x)
—(n+1) x~ n ~ 2 *” (x)
nr^jtZ [r]
und zur Abkürzung:
d(r—HZ[r]) =
dr
= nZ[r]
*z(~) = *im
(n+l) r-" 2 x” [r]
Archiv 1889. 8.
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