Störpotential

In der Potentialtheorie wird als Störpotential $ \mathbf {T} $ der Einfluss einer zu bestimmenden Unregelmäßigkeit (Störkörper) auf ein physikalisches Kraftfeld bezeichnet.

Am wichtigsten ist die Berechnung von Störpotentialen im terrestrischen Magnetfeld und im Erdschwerefeld. Im letzteren Fall gilt für einen Messpunkt:

$ \mathbf {T} (\mathbf {p} )=\mathbf {W} (\mathbf {p} )-\mathbf {U} (\mathbf {p} ) $

mit

  • $ \mathbf {T} $: Formelzeichen für das Störpotential in der geodätischen und geophysikalischen Fachliteratur
  • $ \mathbf {W} $ (oder auch $ \mathbf {V} $): Gesamtpotential bzw. potentielle Energie des Kraftfeldes am Messpunkt, dazu tragen prinzipiell alle im betrachteten 3D-Raum befindlichen Massen bei.
  • $ \mathbf {U} $: Normalpotential (s. u.)
  • $ \mathbf {p} $: Ortsvektor, mit dem sich im Regelfall alle drei Potentiale ändern.

Im Allgemeinen kann zur Ortung und späteren Analyse des Störkörpers nicht das Potential selbst herangezogen werden, sondern nur seine messbaren Funktionale, z. B. Gradienten oder Lotstörungen.

Ausgehend von einer regelmäßigen Verteilung der Ladungen oder der Massen in der Umgebung der Messpunkte kann ein Normalfeld (entsprechend $ \mathbf {U} $) definiert und der Messung (entsprechend $ \mathbf {W} $) gegenübergestellt werden. Die Differenz (entsprechend $ \mathbf {T} $) wird als magnetische bzw. Schwereanomalie bezeichnet. Sie kann durch Modellrechnungen an die festgestellten Abweichungen angenähert werden, indem im Trial-and-error-Verfahren der Störkörper durch gezielte Änderungen der angenommenen Potentialquellen quantitativ bestimmt wird, was man auch Inversion des Störpotentials nennt.

Solche Modellvariationen sind im Schwerefeld z. B.

Die Inversion eines Potentials ist jedoch meist nicht eindeutig (Umkehrproblem der Potentialtheorie) und erfordert zusätzliche Daten (etwa über Gesteine) oder ergänzende Messverfahren.

Siehe auch

Die News der letzten Tage

01.12.2022
Teilchenphysik | Quantenoptik
Elementarteilchen in einem System, das ausschließlich auf Licht basiert
Forschende kommen den Geheimnissen von roten, grünen und blauen Quarks-Teilchen auf die Schliche.
30.11.2022
Schwarze Löcher | Teleskope
Tidal Disruption Event: Schwarzes Loch, das einen Stern verschluckt
Zu Beginn dieses Jahres wurde VLT der Europäischen Südsternwarte (ESO) alarmiert, nachdem ein Durchmusterungsteleskop eine ungewöhnliche Quelle sichtbaren Lichts entdeckt hatte.
30.11.2022
Kometen und Asteroiden | Satelliten und Sonden
Kleine Asteroiden sind wohl jung
Das vor zwei Jahren durchgeführte Einschlagsexperiment der japanischen Hayabusa2-Mission auf dem Asteroiden Ryugu hat einen unerwartet grossen Krater erzeugt.
28.11.2022
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Wie man Materialien durchschießt, ohne etwas kaputt zu machen
Wenn man geladene Teilchen durch ultradünne Materialschichten schießt, entstehen manchmal spektakuläre Mikro-Explosionen, manchmal bleibt das Material fast unversehrt.
25.11.2022
Sonnensysteme | Astrophysik
Im dynamischen Netz der Sonnenkorona
In der mittleren Korona der Sonne entdeckt ein Forscherteam netzartige, dynamische Plasmastrukturen – und einen wichtigen Hinweis auf den Antrieb des Sonnenwindes.
25.11.2022
Exoplaneten | Astrophysik
Rätselraten um einen jungen Exo-Gasriesen
Eine Foschergruppe hat einen Super-Jupiter um den sonnenähnlichen Stern HD 114082 entdeckt, der mit einem Alter von 15 Millionen Jahren der jüngste Exoplanet seiner Art ist.
24.11.2022
Teilchenphysik | Festkörperphysik | Quantenphysik
Spin-Korrelation zwischen gepaarten Elektronen nachgewiesen
Physiker haben erstmals experimentell belegt, dass es eine negative Korrelation gibt zwischen den beiden Spins eines verschränkten Elektronenpaares aus einem Supraleiter.
23.11.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik
Lichtstrahlen beim Erlöschen zusehen
Ein Forschungsteam konnte erstmals messen, wie das Licht eines Leuchtzentrums in einem Nanodraht nach dessen Anregung durch einen Röntgenpuls abklingt.