Die Untersuchungen der täglichen Veränderungen des Erdmagnetfeldes durch Coulomb und Cassini (PDF)

Inhaltsangabe:Problemstellung:
In der vorliegenden Examensarbeit befasse ich mich mit den Untersuchungen von Coulomb und Cassini zur täglichen Veränderung des Erdmagnetfelds. Hierzu habe ich einen Deklinationskompass nachgebaut und mit diesem die Messungen aus dem Jahr 1782 nachvollzogen.
Diese ¿boussole¿ beschreibt Coulomb in ¿Description d'une boussole, dont l'aiguille est suspendue par un fil de soie¿ (Coulomb (1788). Diese Arbeit stellt die Grundlage für den Nachbau dar. Wie aus dem Wort ¿boussole¿ bereits ersichtlich, handelt es sich hierbei um die Veränderung der Deklination. Unter der Deklination wird im Allgemeinen die Missweisung des Kompass von der geographischen Nord-Süd-Richtung verstanden. Das erdmagnetische Feld ist ein Vektorfeld mit drei Komponenten X (nach Norden), Y (nach Osten) und Z (nach unten).
Aus den aufgenommenen Intensitäten der jeweiligen Richtungen werden heute die Totalintensität und die Horizontalintensität bestimmt. Aus diesen Größen lässt sich auch die Deklination berechnen. Bei der vorliegenden Examensarbeit wird die Deklination hingegen direkt durch Ablesen der ¿boussole¿ an mehreren verschiedenen Zeitpunkten bestimmt, beziehungsweise aufgenommen.
Die dieser Examensarbeit zugrunde liegenden Originalmessungen entstanden im Frühjahr 1782. Zu dieser Zeit herrschte in Frankreich eine politische Aufbruchstimmung, die in der französischen Revolution 1789 gipfelte. Auf diese politischen Ereignisse kann ich im Rahmen der Examensarbeit nicht näher eingehen, da dies den Rahmen einer Examensarbeit sprengen würde.
Im Folgenden werden zunächst die Hauptdarsteller der Originalmessungen aus dem Jahre 1782 - Coulomb und Cassini - vorgestellt. Anschließend wird ein kurzer Einblick in die Geschichte des Magnetismus und des Erdmagnetismus gegeben. In diesem Abschnitt habe ich den Schwerpunkt auf die Darstellung von Arbeiten gesetzt, die Coulomb beeinflusst haben könnten.
Hieran schließt sich ein theoretischer Teil. In einem ersten Abschnitt dieses theoretischen Teils wird die Theorie vorgestellt, auf die Coulomb sich in ¿Description d'une boussole, dont l'aiguille est suspendue par un fil de soie¿ bezieht, und in einem zweiten Abschnitt wird eine aktuelle Theorie beschrieben. Diese aktuelle Theorie beinhaltet die Theorie der Magnetostatik, sowie eine Darstellung über die Entstehung des Erdmagnetfelds.
Im Anschluss daran widme ich mich der Replikation von Cassinis Messungen mit der boussole nach Coulomb. Den Schluss dieser [...]