Kapitel X,
Strahleusysteme (Kongruenzen).
Strahlensysteme. — Grenzpunkte und Hauptflächen. — Isotrope Kongruenzen von
Ribaucour. — Abwickelbare Flächen und Brennpunkte des Strahlensystems. —
Strahlensysteme von Normalen. — Beltramischer Satz. — Malus-Dupinscher Satz. —
Strahlensysteme mit gegebenem sphärischen Bilde der Hauptflächen. — Strahlen
systeme mit gegebenem sphärischen Bilde der abwickelbaren Flächen. — Glei
chungen, die sich auf die beiden Brennflächen beziehen. — Pseudosphärische
Strahlensysteme. — Guichardsche Strahlensysteme. — Guichardsche und
Vossische Flächen.
§ 141. Strahlensysteme.
Die Theorie, welche wir in dem vorliegenden Kapitel entwickeln
wollen, hat zum Gegenstände die Systeme von doppelt unendlich vielen
Geraden, die so im Raume verteilt sind, daß durch jeden Punkt des
Raumes oder eines gewissen Raumgebietes eine Gerade oder eine end
liche Zahl von Geraden des Systems hindurchgeht. Derartige Systeme
von oo 2 Geraden (Strahlen) werden kurz als Strahlensysteme oder
auch als Strahlenkongruenzen oder einfach als Kongruenzen be
zeichnet. Die Gesamtheit der Normalen einer Fläche ist nur ein be
sonderer Fall eines solchen Systems.
Diese Theorie, die aus Fragen der geometrischen Optik hervor-
gegaugen ist, hat für die Flächenlehre immer mehr an Bedeutung ge
wonnen, und es erscheint nicht zweifelhaft, daß sie in Zukunft noch viel
mehr zu den Fortschritten der Geometrie beizutragen bestimmt ist.
Wir werden hier, im Anschluß besonders an die klassische Arbeit
von Kummer 1 ), die Grundlagen der Theorie entwickeln und in diesem
und den folgenden Kapiteln die hauptsächlichsten Anwendungen geben.
Wir beschäftigen uns zunächst damit, das Strahlensystem analytisch
zu definieren. Zu diesem Zwecke schneiden wir das ganze Strahlen
system durch eine Fläche S und fassen für jeden Strahl des Systems
denjenigen Punkt, in welchem (oder einen von denjenigen Punkten, in
welchen) er von S geschnitten wird, als Anfangspunkt auf. Die Fläche
1) Allgemeine Theorie der geradlinigen Strahlensysteme. Grelles Journal,
Bd. 57.