Yon den ausgezeichneten Lösungen. § 7.
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Constantsetzen einer Coordinate (r = r) erhalten wird. Die
partielle Differentialgleichung Au-\-¥ 2 u — 0 geht dann über in
(26)
Man versucht nun, derselben und der Grenzbedingung
hu ^ — 0 (bezw. u = 0),
worin wir wieder h als Constante voraussetzen, durch Lösungen
u zu genügen, welche Produde aus einer Function R von r
allein und einer Function 0 von cp allein sind; es ergiebt
sich dann für R die gewöhnliche Differentialgleichung:
und für 0:
. o. r\
+ v ®
d qp 2 1
wo v zunächst beliebig ist. — Man findet aus der letzteren
Gleichung
0„ — r A v cos v(q> — cp,),
wo mit cp v und A v die Integrationsconstanten bezeichnet
sind. Da nun die Lösung u eindeutig sein soll, so muss
0 periodisch sein bei Vermehrung des Arguments cp um 2n,
folglich sind für v nur ganze Zahlen n zulässig, welche man ohne
Beschränkung positiv annehmen kann. Dieses Resultat, dass
00
0
zu setzen ist, hätte man auch durch die Erwägung ableiten
können, dass sich die Lösung u als periodische Function von
cp jedenfalls in eine Fourier’sche Reihe entwickeln lässt, deren
Coefficienten dann (indem man gliedweise Differentiation als
zulässig ansieht) der Gleichung (26') genügende Functionen
von r sind. — Die Functionen R n müssen im ganzen Ge
biete eindeutig, endlich und stetig sein; die diesen Bedin
gungen genügenden Integrale von (26') sind aber die Bessel-
schen Functionen erster Art des Argumentes kr von der Ordnung
n = 0, 1, 2 . . .:
J 0 (kr), J x (kr), J 2 (kr) . . . J n (kr) . . .