87. Definition. Formeln für Strahlensysteme.
Wir bemerken sofort die Ähnlichkeit der obigen Aus
drücke mit den Fundamentalgrößen der Flächentheorie. In
der Tat bilden ja die Normalen einer Fläche, z. B. der
Leitfläche selbst ein Strahlensystem, das wir ein Normalen
system nennen. Für dieses bedeuten dann X, Y, Z die
Richtungskosinus der Flächennormalen, die wir früher mit
a, h, c bezeichnet haben oder die Koordinaten des sphärischen
Bildes der Leitfläche. F 0 , F 0 , G 0 bedeuten dann die Funda
mentalgrößen erster Ordnung für das sphärische Bild der
Leitfläche, die wir in § 4 mit denselben Buchstaben be
zeichnet haben. D, D', Di, D" bedeuten die Fundamental
größen zweiter Ordnung der Leitfläche, wobei noch D'=Di
wird, vgl. § 2, (13). Alle Resultate der allgemeinen Strahlen
systeme finden daher Anwendung auf die Flächennormalen
der Leitfläche. Für ein allgemeines Strahlensystem wird
der Leser die Größen E () , F 0 , G 0 , D, D', Di, D" nicht mit
den Fundamentalgrößen der Leitfläche verwechseln.
Nach dieser Bemerkung berechnen wir die drei Größen,
die oben für zwei benachbarte Strahlen aufgeführt sind.
Der Abstand eines beliebigen Punktes (£, ij, £) auf dem Strahl
(1) von einem beliebigen Punkt (£i, ^i,£i) au f dem Strahl (3)
ergibt sich aus
(8) ¿p2 = (fl-i)’+.fal- , ?)2 + (il—£)’•
In dieser Gleichung sind t und t x so zu wählen, daß
dp in (8) ein Minimum wird. Nach den bekannten Regeln
folgt
(li — |)X + (?7i — rf) r+(£i—C)Z=0,
& S)dX+( Vl - V )dF+ (G -C) dZ= 0.
Aus diesen Gleichungen bestimmen wir t und t x so,
daß wir zugleich auch die Größen l, m, n, r erhalten. Zu
nächst ist
£ = ndp.
(10)
li —£=ldp, r] x -
— r\ = mdp, £ x —(
Aus (1), (3) und (10) folgt
dx + X (t x ■
—t)-\-t x dZ=ldp,
(11)
dy+Y (t x -
— t) + t 1 dY= mdp
dz + Z {t x -
-t) + t x dZ—ndp,
und aus (9) und (10)
V£