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Ueber die Gleichung: Au -j- u — 0.
J cos
o
2 n
und
o
Die erwähnte Multiplicität der Wurzeln der determini-
renden Gleichung (d. h. der ausgezeichneten Werthe №) für
die volle Kugelfläche bedingt eine ausserordentlich grosse
Mannigfaltigkeit der möglichen Knotenlinien, namentlich der
zu grossen Werthen von m gehörigen. Man würde daher,
indem man beliebige Aggregate von Kugelflächenfunctionen
gleichen Grades bildete und ihre Nulllinien aufsuchte, sehr
verschieden berandete sphärische Bereiche finden, für welche
man dann wenigstens die erste, das Vorzeichen nicht wech
selnde Normalfunction kennen würde. Auf eine besondere
Art der Auswahl der ausgezeichneten Lösungen, durch welche
gewisse grösste Kreise Knotenlinien werden, kommen wir
im § 9 zurück. — Die Knotenlinien des oben gewählten
Systems zu 7v 2 = m(m -{- 1) gehöriger Normalfunctionen sind
Parallelhreise und Meridiane, deren Anzahl zusammen stets
— m ist; die Function P m>n (cos ft) verschwindet nämlich
für m — n Werthe von ff, d. h. auf m — n Breitenkreisen,
und der Factor sin nq) oder cos ncp natürlich auf n sich
unter gleichen Winkeln in den Polen schneidenden Meridianen.
Die englischen Physiker nennen nach dem Aussehen des
Knotenliniensystems die Kugelflächenfunctionen: tesseral har-
monics, wenn n > 0 und m — n > 0 ist, zonal harmonics,
wenn n — 0, und sectorial harmonics, wenn m — n = 0, n
aber > 0 ist. Figuren der Knotenkreise für einige der ein
fachsten Fälle finden sich in Maxwell’s „Elektrieität und
Magnetismus“ (1873, 1. Band).
Das Princip von S. 63, angewendet auf die Schwingungen
einer geschlossenen kugelförmigen Luftschicht, führt auf die
Entwickelung einer auf der Kugelfläche (d. h. für 0<«p<2jr