Seite:Translatorische Bewegung des Lichtäthers.djvu/3

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Diesen Gleichungen genügen wir durch folgende Ausdrücke:

\begin{array}{lcl}
X=\frac{\partial^{2}\varphi}{\partial z\ \partial x} &  & L=-A\frac{\partial^{2}\varphi}{\partial y\ \partial t}\\
\\Y=\frac{\partial^{2}\varphi}{\partial z\ \partial y} &  & M=A\frac{\partial^{2}\varphi}{\partial x\ \partial t}\\
\\Z=\frac{\partial^{2}\varphi}{\partial z^{\ 2}} &  & N=0.\end{array}

Es sei a eine Constante und r^{2}=x^{2}+y^{2}+z^{2}, \varrho=x^{2}+y^{2}, \varphi=at/r. Die Componenten der electrischen Kräfte sind dann die partiellen Ableitungen der Function

at\frac{\partial}{\partial z}\left(\frac{1}{r}\right).

Dies ist das Potential eines electrischen Doppelpunktes im Punkte r=0 mit der positiven und negativen Ladung at/l. Die Verbindungslinie beider Ladungen l ist parallel der z-Axe. Die Componenten des Poynting’schen Energiestromes sind proportional den Grössen

\mathfrak{P}=ZM-YN=Aa^{2}tx\left(\frac{1}{r^{6}}-\frac{3z^{2}}{r^{8}}\right)

\mathfrak{Q}=XN-ZL=Aa^{2}ty\left(\frac{1}{r^{6}}-\frac{3z^{2}}{r^{8}}\right)

\mathfrak{R}=YL-XM=3Aa^{2}tz\frac{x^{2}+y^{2}}{r^{8}}.

Setzen wir nun

\begin{array}{lllll}
x=\varrho\cos\vartheta &  & y=\varrho\sin\vartheta &  & \frac{dx}{dt}=\alpha=\frac{d\varrho}{dt}\cos\vartheta-\varrho\sin\vartheta\frac{d\vartheta}{dt}\\
\\\frac{d\vartheta}{dt}=\eta &  & \frac{d\varrho}{dt}=\zeta &  & \frac{dy}{dt}=\beta=\frac{d\varrho}{dt}\sin\vartheta+\varrho\cos\vartheta\frac{d\vartheta}{dt}\\
\\ &  &  &  & \frac{dz}{dt}=\gamma,\end{array}

so verlangt die Gleichung der Incompressibilität

\frac{\partial\alpha}{\partial x}+\frac{\partial\beta}{\partial y}+\frac{\partial\gamma}{\partial z}=0,

dass

\alpha=\frac{\partial\psi}{\partial z}\frac{x}{\varrho^{2}}-\eta y\quad\beta=\frac{\partial\psi}{\partial z}\frac{y}{\varrho^{2}}+\eta x\quad\gamma=-\frac{1}{\varrho}\frac{\partial\psi}{\partial\varrho}

ist, wenn wir annehmen, dass wegen der Symmetrie um die z-Axe die Grössen \eta, \zeta, \gamma unabhängig von \vartheta sind.

Die von Helmholtz abgeleiteten Differentialgleichungen, in denen zum Ausdruck kommt, dass die von den electromagnetischen