138 II. Abschnitt. Spezielle Flächen. Strahlensysteme.
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(1)
R i R 2 R 2
definiert, wo R eine Konstante bedeutet. Je nachdem R
reell, unendlich oder rein imaginär ist (also von der Form ri),
haben die entsprechenden Flächen in allen ihren Punkten
konstantes positives Krümmungsmaß, oder das
Krümmnn gsm aß Null oder konstantes negatives
Krümmungsmaß. Diese drei Gattungen von Flächen
sind namentlich auch wegen ihres Zusammenhanges mit der
sog. nicht-euklidischen Geometrie (s. unten § 30) von be
sonderem Interesse.
Zunächst zeigen wir, daß jeder der drei Gattungen
eine bestimmte Form des Linienelementes ent
spricht. Zu diesem Zwecke wählen wir als Parameter
kurven v = konst. die geodätischen Linien durch einen be
liebigen Punkt der Fläche (Pol), als Parameterkurven u = konst.
ihre Orthogonaltrajektorien (geodätische Parallelen). Das
Linienelement jeder Fläche, bezogen auf diese Parameter
kurven, lautet dann nach § 13, (5)
(2) ds 2 = du 2 -\-Crdv 2 ,
wo außerdem nach § 13, (6)
lim ]i(J = 0, lim = 1
(3)
ist.
Für d as Krümmungsmaß li erhält man nach § 11, (13)
R 2 i/q du 2
(4)
Aus dieser Gleichung nun folgt durch Integration
— in
l U
Ìa = Ae R + Be R ,
wo A, JB zunächst noch willkürliche Funktionen von v allein
sind: diese aber müssen wegen (3) den Gleichungen
A + R = 0, A—J? = —
R
%
genügen, aus denen folgt