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<!-- Created by Wolfram Mathematica 5.2 -->

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<head>
 <title>
  Lecture 13 MIT 3.016 (Fall 2005)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&copy; W. Craig Carter 2003-2005
 </title>
 <link href="HTMLFiles/Lecture-13.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
</head>

<body style="font-family: Helvetica;background-color: #FFFB6A;">

<p class="Title">
 Divergence and Curl and Their Geometric Interpretations
</p>



<p class="Section">
 Setting up the combined potential due to three point potentials as an example to visualize gradients, divergences, and curls
</p>



<p class='Text' style='font-family: Helvetica;'>
 <a id="mmtag_13_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Simple</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mn>2</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>D</mi>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mtext>  </mtext>
  <mfrac>
   <mn>1</mn>
   <mi>r</mi>
  </mfrac>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mi>potential</mi>
   <mo>:</mo>
   <mtext>  </mtext>
   <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>gravity</mi>
     <mo>,</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mi>electrostatic</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>potential</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>have</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>this</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>dependency</mi>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>)</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[48]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>potential</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>xo_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>yo_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mn>1</mn>
   </mrow>
   <mo>/</mo>
   <mrow>
    <mi>Sqrt</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>x</mi>
        <mo>-</mo>
        <mi>xo</mi>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>^</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mtext> </mtext>
     <mo>+</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>y</mi>
        <mo>-</mo>
        <mi>yo</mi>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>^</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 A field source located a distance 1 south of the origin
</p>



<p class="CellLabel">
 In[49]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>HoleSouth</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>potential</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mi>Pi</mi>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mi>Pi</mi>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Sources located distance 1 at 30&deg; and 150&deg;:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[50]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>HoleNorthWest</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>potential</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>Pi</mi>
      <mo>/</mo>
      <mn>6</mn>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mi>Pi</mi>
      <mo>/</mo>
      <mn>6</mn>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[51]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>HoleNorthEast</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>potential</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mi>Pi</mi>
       <mo>/</mo>
       <mn>6</mn>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mi>Pi</mi>
       <mo>/</mo>
       <mn>6</mn>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Function that returns the two dimensional (x,y) gradient field of any function declared a function of two arguments:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[52]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_gradient__example_function"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>gradfield</mi>
   <mo>[</mo>
   <mtext>scalarfunction_</mtext>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>scalarfunction</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>//</mo>
     <mi>Simplify</mi>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>scalarfunction</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>//</mo>
     <mi>Simplify</mi>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Generalizing the function to any arguments:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[53]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>gradfield</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>scalarfunction_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>x_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>scalarfunction</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>//</mo>
     <mi>Simplify</mi>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>scalarfunction</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>//</mo>
     <mi>Simplify</mi>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 The sum of three potentials:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[54]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>ThreeHolePotential</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>HoleSouth</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mtext> </mtext>
   <mo>+</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>HoleNorthWest</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mtext> </mtext>
   <mo>+</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>HoleNorthEast</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 f(x,y) visualization of the scalar potential:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[55]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_Plot3Dxx__example_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Plot3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>ThreeHolePotential</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_1.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_1.gif]"  width="576" height="467"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[55]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>SurfaceGraphics</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Contour visualization of the three-hole potential
</p>



<p class="CellLabel">
 In[56]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_ContourPlotxx__example_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>ContourPlot</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>ThreeHolePotential</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>40</mn>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>Hue</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mn>0.66</mn>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_2.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_2.gif]"  width="576" height="576"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[56]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>ContourGraphics</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Gradient field of three-hole potential
</p>



<p class="CellLabel">
 In[57]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>gradthreehole</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>gradfield</mi>
   <mo>[</mo>
   <mi>ThreeHolePotential</mi>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[57]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mfrac>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>x</mi>
     </mrow>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mfrac>
       <msqrt>
        <mn>3</mn>
       </msqrt>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
      <mo>+</mo>
      <mi>x</mi>
     </mrow>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>+</mo>
        <mrow>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
     <mi>x</mi>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mrow>
          <mo>(</mo>
          <mrow>
           <mn>1</mn>
           <mo>+</mo>
           <mi>y</mi>
          </mrow>
          <mo>)</mo>
         </mrow>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mfrac>
        <mn>1</mn>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>y</mi>
     </mrow>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mfrac>
        <mn>1</mn>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>y</mi>
     </mrow>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>+</mo>
        <mrow>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mn>1</mn>
      <mo>+</mo>
      <mi>y</mi>
     </mrow>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mrow>
          <mo>(</mo>
          <mrow>
           <mn>1</mn>
           <mo>+</mo>
           <mi>y</mi>
          </mrow>
          <mo>)</mo>
         </mrow>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[58]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&lt;&lt;</mo>
  <mtext>Graphics`PlotField`</mtext>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[59]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_PlotVectorFieldxx__example_gradient_of_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PlotVectorField</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>gradthreehole</mi>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ScaleFactor</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>0.2</mn>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>Hue</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mn>0.66</mn>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>21</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Power</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>infy</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Infinite expression </mtext>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <msup>
      <mn>0</mn>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Infinite expression \\!\\(1\\/0\\^\\(3/2\\)\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;Power::infy\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>&infin;</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>indet</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Indeterminate expression </mtext>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>ComplexInfinity</mi>
    </mrow>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Indeterminate expression \\!\\(0\\\\ ComplexInfinity\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::indet\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Power</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>infy</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Infinite expression </mtext>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <msup>
      <mn>0</mn>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Infinite expression \\!\\(1\\/0\\^\\(3/2\\)\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;Power::infy\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>&infin;</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>indet</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Indeterminate expression </mtext>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>ComplexInfinity</mi>
    </mrow>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Indeterminate expression \\!\\(0\\\\ ComplexInfinity\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::indet\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_3.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_3.gif]"  width="576" height="576"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[59]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Function that takes a two-dimensional vector function of (x,y) as an argument and returns its divergence
</p>



<p class="CellLabel">
 In[60]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_divergence__example_function"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>divergence</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mtext>xcomp_</mtext>
     <mtext> </mtext>
     <mo>,</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mtext>ycomp_</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>Simplify</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>D</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>xcomp</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>x</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mtext> </mtext>
    <mo>+</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>D</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>ycomp</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[61]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>divgradthreehole</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>divergence</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>gradfield</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>ThreeHolePotential</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>//</mo>
   <mi>Simplify</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[61]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mo>-</mo>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <mn>2</mn>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>4</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mn>1</mn>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>5</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mrow>
   </mfrac>
  </mrow>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mn>3</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>-</mo>
       <mrow>
        <mn>2</mn>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <mrow>
    <mn>4</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>-</mo>
       <mrow>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>x</mi>
       </mrow>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>-</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </mfrac>
  <mo>+</mo>
  <mfrac>
   <mn>2</mn>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mn>1</mn>
      <mo>-</mo>
      <mrow>
       <msqrt>
        <mn>3</mn>
       </msqrt>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>-</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>/</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mn>3</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msqrt>
        <mn>3</mn>
       </msqrt>
       <mo>+</mo>
       <mrow>
        <mn>2</mn>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>x</mi>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <mrow>
    <mn>4</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>+</mo>
       <mrow>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>x</mi>
       </mrow>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>-</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </mfrac>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mn>3</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>-</mo>
       <mrow>
        <mn>2</mn>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <mrow>
    <mn>4</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>+</mo>
       <mrow>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>x</mi>
       </mrow>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>-</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </mfrac>
  <mo>+</mo>
  <mfrac>
   <mn>2</mn>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mn>1</mn>
      <mo>+</mo>
      <mrow>
       <msqrt>
        <mn>3</mn>
       </msqrt>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>-</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>/</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mn>3</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>x</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mn>1</mn>
         <mo>+</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>5</mn>
     <mo>/</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mn>3</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mn>1</mn>
       <mo>+</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mn>1</mn>
         <mo>+</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>5</mn>
     <mo>/</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
  <mo>+</mo>
  <mfrac>
   <mn>2</mn>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mn>1</mn>
         <mo>+</mo>
         <mi>y</mi>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>/</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class='Text' style='font-family: Helvetica;'>
 <a id="mmtag_13_laplacian__example_divegence_of_gradient_of_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Plotting</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>the</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>divergence</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>of</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>the</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>gradient</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>&Del;</mo>
      <mrow>
       <mo>&centerdot;</mo>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mo>&Del;</mo>
         <mtext> </mtext>
         <mi>f</mi>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>is</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>the</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mtext>``Laplacian</mtext>
      <mtext>''</mtext>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mo>&Del;</mo>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mtext> </mtext>
      <mi>f</mi>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mi>sometimes</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>indicated</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>with</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>symbol</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>&Delta;f</mi>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[88]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_Plot3Dxx__example_divegence_of_1xr_potentials"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Plot3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>divgradthreehole</mi>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>2</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>-&gt;</mo>
    <mn>60</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_4.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_4.gif]"  width="576" height="467"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[88]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>SurfaceGraphics</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 It is no surprise that many of these differential operations already exist in <span style='font-style: italic;'>Mathematica</span> packages.
</p>



<p class="Subtitle">
 Using the Vector Analysis Package
</p>



<p class="CellLabel">
 In[1]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_VectorAnalysis_package"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&lt;&lt;</mo>
  <mtext>Calculus`VectorAnalysis`</mtext>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Section">
 Coordinate Systems
</p>



<p class="Subsection">
 <a id="mmtag_13_coordinate_systems__converting_between"></a>
 Converting between coordinate systems
</p>



<p class="Text">
 The spherical coordinates expressed in terms of the cartesian x,y,z
</p>



<p class="CellLabel">
 In[2]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_CoordinatesFromCartesianxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>CoordinatesFromCartesian</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>Spherical</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>r</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>phi</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>General</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>spell1</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Possible spelling error: new symbol name \&quot;</mtext>
    <mi>theta</mi>
    <mtext>\&quot; is similar to existing symbol \&quot;</mtext>
    <mi>Ttheta</mi>
    <mtext>\&quot;. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Possible spelling error: new symbol name \\\&quot;\\!\\(theta\\)\\\&quot; is similar to existing symbol \\\&quot;\\!\\(Ttheta\\)\\\&quot;. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::spell1\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[2]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <msqrt>
    <mrow>
     <msup>
      <mi>x</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
     <mo>+</mo>
     <msup>
      <mi>y</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
     <mo>+</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
   </msqrt>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ArcCos</mi>
    <mo>[</mo>
    <mfrac>
     <mi>z</mi>
     <msqrt>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
     </msqrt>
    </mfrac>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ArcTan</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 The cartesian coordinates expressed in terms of the spherical r &theta; &phi;
</p>



<p class="CellLabel">
 In[3]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_CoordinatesToCartesianxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>CoordinatesToCartesian</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>r</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>phi</mi>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>Spherical</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>r</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>phi</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[3]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>r</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>phi</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>r</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>phi</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>r</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>theta</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 The equation of a line&nbsp;&nbsp;through the origin in spherical coodinates
</p>



<p class="CellLabel">
 In[4]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Simplify</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>CoordinatesFromCartesian</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>a</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>t</mi>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>b</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>t</mi>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>c</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>t</mi>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>Spherical</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>r</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>theta</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>phi</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>t</mi>
    <mtext> </mtext>
    <mo>&Element;</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mi>Reals</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[4]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <msqrt>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>a</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>b</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>c</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
    </msqrt>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Abs</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ArcCos</mi>
    <mo>[</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mi>c</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>t</mi>
     </mrow>
     <mrow>
      <msqrt>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>a</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>b</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>c</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
      </msqrt>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mi>Abs</mi>
       <mo>[</mo>
       <mi>t</mi>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
     </mrow>
    </mfrac>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ArcTan</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>a</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>t</mi>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>b</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>t</mi>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Subsection">
 An example of calculating the positions of cities in cartesian and spherical coordinates.
</p>



<p class="CellLabel">
 In[5]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_MiscellaneousCityData_package"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&lt;&lt;</mo>
  <mtext>Miscellaneous`CityData`</mtext>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 <a id="mmtag_13_latitude_and_longitude"></a>
 Boston is located at latitude 42&deg; 21' 30&quot; N&nbsp;&nbsp;and longitude -71&deg;,-3',-37&quot; W
</p>



<p class="CellLabel">
 In[6]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_CityDataxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>boston</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>CityData</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <ms>Boston</ms>
    <mo>,</mo>
    <mi>CityPosition</mi>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[6]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mn>42</mn>
     <mo>,</mo>
     <mn>21</mn>
     <mo>,</mo>
     <mn>30</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>71</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>3</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>37</mn>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[7]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>paris</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>CityData</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <ms>Paris</ms>
    <mo>,</mo>
    <mi>CityPosition</mi>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[7]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mn>48</mn>
     <mo>,</mo>
     <mn>52</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mn>2</mn>
     <mo>,</mo>
     <mn>20</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[8]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_SphericalCoordinatesofCityxx__example_function"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>SphericalCoordinatesofCity</mi>
   <mo>[</mo>
   <mtext>cityname_String</mtext>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mtext>&#62371;</mtext>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mtext>&#62371;</mtext>
   <mrow>
    <mn>6378.1</mn>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext>&#62371;</mtext>
    <mrow>
     <mfrac>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>Pi</mi>
      </mrow>
      <mn>360</mn>
     </mfrac>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>ToDegrees</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>CityData</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>cityname</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>CityPosition</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mo>[</mo>
        <mn>1</mn>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext>&#62371;</mtext>
    <mtext>&#62371;</mtext>
    <mrow>
     <mfrac>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>Pi</mi>
      </mrow>
      <mn>360</mn>
     </mfrac>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>ToDegrees</mi>
      <mo>[</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>CityData</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mi>cityname</mi>
         <mo>,</mo>
         <mi>CityPosition</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mo>[</mo>
        <mn>2</mn>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mtext>&#62371;</mtext>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[15]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>SphericalCoordinatesofCity</mi>
  <mo>[</mo>
  <ms>Boston</ms>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[15]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mn>6378.1</mn>
   <mo>,</mo>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mn>5083</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>&pi;</mi>
    </mrow>
    <mn>21600</mn>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mn>255817</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>&pi;</mi>
     </mrow>
     <mn>648000</mn>
    </mfrac>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[9]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_CartesianCoordinatesofCityxx__example_function"></a>
 <a id="mmtag_13_distances_from_Boston_to_Paris"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>CartesianCoordinatesofCity</mi>
   <mo>[</mo>
   <mtext>cityname_String</mtext>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>CoordinatesToCartesian</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>SphericalCoordinatesofCity</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>cityname</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Spherical</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>r</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>theta</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>phi</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[10]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>CartesianCoordinatesofCity</mi>
  <mo>[</mo>
  <ms>Paris</ms>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[10]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mn>4799.879597331717</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>195.5801062763877</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>4195.6005390346245</mn>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[11]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>MinimumTunnel</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>city1_String</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext>city2_String</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext>&#62371;</mtext>
  <mrow>
   <mi>Norm</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>CartesianCoordinatesofCity</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>city1</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>-</mo>
    <mrow>
     <mi>CartesianCoordinatesofCity</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>city2</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[12]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>MinimumTunnel</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <ms>Boston</ms>
   <mo>,</mo>
   <ms>Paris</ms>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[12]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>5478.338566127883</mn>
</math>
</p>

<p class="Subsection">
 Minimum travel distance between Boston and Paris for a round earth
</p>



<p class="CellLabel">
 In[109]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>SphericalDistance</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>boston</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>paris</mi>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>//</mo>
  <mi>N</mi>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[109]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>5529.743203638526</mn>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[110]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>SpheroidalDistance</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>boston</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>paris</mi>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>//</mo>
  <mi>N</mi>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[110]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>5545.034276030287</mn>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[67]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>SimplePot</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>n_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mfrac>
   <mn>1</mn>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>^</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
      <mtext> </mtext>
      <mo>+</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>^</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
      <mtext> </mtext>
      <mo>+</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mi>z</mi>
       <mo>^</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mfrac>
     <mi>n</mi>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
   </msup>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[68]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_Gradxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Grad</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>SimplePot</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>Cartesian</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[68]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mi>x</mi>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>z</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mi>y</mi>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>z</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mi>z</mi>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>z</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mfrac>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class='Text' style='font-family: Helvetica;'>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>The</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>above</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>is</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>equal</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>to</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mfrac>
   <mover>
    <mi>r</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
   </mover>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mo>||</mo>
      <mover>
       <mi>r</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
      </mover>
      <mo>||</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mn>3</mn>
   </msup>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[91]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>GradSimplePot</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>n_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mrow>
   <mi>Evaluate</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>Grad</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>SimplePot</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>z</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>n</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>Cartesian</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>z</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[70]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_Divxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Div</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>GradSimplePot</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>n</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>//</mo>
  <mi>Simplify</mi>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[70]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>-</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <mi>n</mi>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>n</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mrow>
     <msup>
      <mi>x</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
     <mo>+</mo>
     <msup>
      <mi>y</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
     <mo>+</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <mo>)</mo>
   </mrow>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>-</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mi>n</mi>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
   </mrow>
  </msup>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class='Text' style='font-family: Helvetica;'>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>The</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>above</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>is</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>equal</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>to</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mi>n</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mover>
     <mi>r</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
    </mover>
   </mrow>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mo>||</mo>
      <mover>
       <mi>r</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
      </mover>
      <mo>||</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mn>2</mn>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[71]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Div</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>GradSimplePot</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>//</mo>
  <mi>Simplify</mi>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[71]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>0</mn>
</math>
</p>

<p class='Text' style='font-family: Helvetica;'>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>This</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>makes</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mtext>``sense</mtext>
    <mtext>''</mtext>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>because</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>the</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>amount</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>of</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>stuff</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>flowing</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>into</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>a</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>sphere</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>is</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>like</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>the</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>gradient</mi>
   <mo>*</mo>
   <mn>4</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>r</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>which</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>is</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>independent</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>of</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>the</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>size</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>of</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>the</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>sphere</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>for</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>n</mi>
  </mrow>
  <mo>=</mo>
  <mn>1</mn>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Subtitle">
 An example of Curl
</p>



<p class="Text">
 There is a very useful free software tool for solving minimal surface (and many other) variational problems called <span class="TextInline"><a href="http://www.susqu.edu/facstaff/b/brakke/evolver/"><span class="HyperlinkInline">Surface Evolver</span></a></span> by Ken Brakke.&nbsp;&nbsp;To use Surface Evolver to greatest possible advantage, a user should be adept at using results from vector analysis.&nbsp;&nbsp;<span style='font-style: italic;'>Mathematica's </span>Vector Analysis package is very helpful aid for developing powerful Evolver codes.&nbsp;&nbsp;The following example is extracted from the <span class="TextInline"><a href="http://www.susqu.edu/facstaff/b/brakke/evolver/manual220.pdf"><span class="HyperlinkInline">Surface Evolver manual</span></a></span>.
</p>



<p class="CellLabel">
 In[72]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>LeavingKansas</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>n_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mfrac>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mi>n</mi>
    </msup>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>x</mi>
        <mo>^</mo>
        <mn>2</mn>
       </mrow>
       <mtext> </mtext>
       <mo>+</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>y</mi>
        <mo>^</mo>
        <mn>2</mn>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>^</mo>
         <mn>2</mn>
        </mrow>
        <mtext> </mtext>
        <mo>+</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mrow>
         <mi>y</mi>
         <mo>^</mo>
         <mn>2</mn>
        </mrow>
        <mtext> </mtext>
        <mo>+</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mrow>
         <mi>z</mi>
         <mo>^</mo>
         <mn>2</mn>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mfrac>
       <mi>n</mi>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
     </msup>
    </mrow>
   </mfrac>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mi>x</mi>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mn>0</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[73]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>LeavingKansas</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>x</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>y</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>z</mi>
   <mo>,</mo>
   <mn>3</mn>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[73]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>3</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>z</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
       <mn>3</mn>
       <mo>/</mo>
       <mn>2</mn>
      </mrow>
     </msup>
    </mrow>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>3</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>x</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>y</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <msup>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <msup>
          <mi>x</mi>
          <mn>2</mn>
         </msup>
         <mo>+</mo>
         <msup>
          <mi>y</mi>
          <mn>2</mn>
         </msup>
         <mo>+</mo>
         <msup>
          <mi>z</mi>
          <mn>2</mn>
         </msup>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mrow>
        <mn>3</mn>
        <mo>/</mo>
        <mn>2</mn>
       </mrow>
      </msup>
     </mrow>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[74]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&lt;&lt;</mo>
  <mtext>Graphics`PlotField3D`</mtext>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Visualize the vector field for n=3, note that the function will be singular near the z-axis
</p>



<p class="CellLabel">
 In[75]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_PlotVectorField3Dxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PlotVectorField3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>LeavingKansas</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>3</mn>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mtext>.5</mtext>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>VectorHeads</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mi>True</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>Hue</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mtext>.66</mtext>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>15</mn>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ScaleFactor</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>0.5</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Power</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>infy</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Infinite expression </mtext>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>0</mn>
    </mfrac>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Infinite expression \\!\\(1\\/0\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;Power::infy\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>&infin;</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>indet</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Indeterminate expression </mtext>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>ComplexInfinity</mi>
    </mrow>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Indeterminate expression \\!\\(0\\\\ ComplexInfinity\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::indet\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>&infin;</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>indet</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Indeterminate expression </mtext>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>ComplexInfinity</mi>
    </mrow>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Indeterminate expression \\!\\(0\\\\ ComplexInfinity\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::indet\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>&infin;</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>indet</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Indeterminate expression </mtext>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>ComplexInfinity</mi>
    </mrow>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Indeterminate expression \\!\\(0\\\\ ComplexInfinity\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::indet\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>General</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>stop</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Further output of </mtext>
    <mrow>
     <mi>&infin;</mi>
     <mtext>::</mtext>
     <ms>indet</ms>
    </mrow>
    <mtext> will be suppressed during this calculation. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Further output of \\!\\(\[Infinity] :: \\\&quot;indet\\\&quot;\\) will be suppressed during this calculation. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::stop\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Power</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>infy</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Infinite expression </mtext>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>0</mn>
    </mfrac>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Infinite expression \\!\\(1\\/0\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;Power::infy\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Power</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>infy</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Infinite expression </mtext>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>0</mn>
    </mfrac>
    <mtext> encountered. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Infinite expression \\!\\(1\\/0\\) encountered. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;Power::infy\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>General</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>stop</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Further output of </mtext>
    <mrow>
     <mi>Power</mi>
     <mtext>::</mtext>
     <ms>infy</ms>
    </mrow>
    <mtext> will be suppressed during this calculation. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Further output of \\!\\(Power :: \\\&quot;infy\\\&quot;\\) will be suppressed during this calculation. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::stop\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_5.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_5.gif]"  width="576" height="514"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[75]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 We could make the function better behaved along the z-axis by brute force:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[76]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_plots__dealing_with_singularities"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>LeavingKansasNicely</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>n_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>Module</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>CindRadsq</mi>
      <mtext> </mtext>
      <mo>=</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>x</mi>
        <mo>^</mo>
        <mn>2</mn>
       </mrow>
       <mtext> </mtext>
       <mo>+</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>y</mi>
        <mo>^</mo>
        <mn>2</mn>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext>&#62371;</mtext>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>CindRadsq</mi>
      <mtext> </mtext>
      <mo>=</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mi>If</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>CindRadsq</mi>
         <mtext> </mtext>
         <mo>&leq;</mo>
         <mtext> </mtext>
         <msup>
          <mn>10</mn>
          <mrow>
           <mo>-</mo>
           <mn>4</mn>
          </mrow>
         </msup>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <msup>
         <mn>10</mn>
         <mrow>
          <mo>-</mo>
          <mn>4</mn>
         </mrow>
        </msup>
        <mo>,</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mi>CindRadsq</mi>
        <mo>,</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mi>CindRadsq</mi>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>;</mo>
     <mtext>&#62371;</mtext>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mfrac>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mi>n</mi>
       </msup>
       <mrow>
        <mi>CindRadsq</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <msup>
         <mrow>
          <mo>(</mo>
          <mrow>
           <mi>CindRadsq</mi>
           <mtext> </mtext>
           <mo>+</mo>
           <mtext> </mtext>
           <mrow>
            <mi>z</mi>
            <mo>^</mo>
            <mn>2</mn>
           </mrow>
          </mrow>
          <mo>)</mo>
         </mrow>
         <mfrac>
          <mi>n</mi>
          <mn>2</mn>
         </mfrac>
        </msup>
       </mrow>
      </mfrac>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mo>{</mo>
       <mrow>
        <mi>y</mi>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mo>-</mo>
         <mi>x</mi>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mn>0</mn>
       </mrow>
       <mo>}</mo>
      </mrow>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[77]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PlotVectorField3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>LeavingKansasNicely</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>3</mn>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mtext>.5</mtext>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>VectorHeads</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mi>True</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>Hue</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mtext>.66</mtext>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>15</mn>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ScaleFactor</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>0.5</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_6.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_6.gif]"  width="576" height="514"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[77]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Or simply by avoiding the axis altogether and using the symmetry of the field
</p>



<p class="CellLabel">
 In[78]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PlotVectorField3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>LeavingKansas</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>3</mn>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.01</mtext>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.01</mtext>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.01</mtext>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>VectorHeads</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mi>True</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>Hue</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mtext>.66</mtext>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>15</mn>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>ScaleFactor</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>0.5</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_7.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_7.gif]"  width="576" height="534"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[78]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Calculate the curl of the function using the VectorAnalysis package--note that the coordinate system is specified as cartesian. <br />For the particular case of n=3:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[79]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_13_Curlxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Curl</mi>
   <mo>[</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>LeavingKansas</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>3</mn>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>//</mo>
  <mi>Simplify</mi>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[79]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>x</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mfrac>
    <mrow>
     <mn>3</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <msup>
      <mi>z</mi>
      <mn>3</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>5</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Define a new vector function for the curl for general n
</p>



<p class="CellLabel">
 In[80]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>Glenda</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>n_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>Simplify</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>Curl</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>LeavingKansas</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>z</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>n</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>Cartesian</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>z</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[81]:=
</p>



<p class="Text">
 Demonstrate the assertion that the curl has a fairly simple form and is sphericaly symmetric for n=1
</p>



<p class="CellLabel">
 In[82]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Glenda</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>x</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>y</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>z</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>n</mi>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[82]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>n</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>n</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>-</mo>
      <mfrac>
       <mi>n</mi>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>n</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>n</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>-</mo>
      <mfrac>
       <mi>n</mi>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>n</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mi>n</mi>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>-</mo>
      <mfrac>
       <mi>n</mi>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[83]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Glenda</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>x</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>y</mi>
   <mo>,</mo>
   <mi>z</mi>
   <mo>,</mo>
   <mn>1</mn>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[83]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mi>x</mi>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mfrac>
    <mi>y</mi>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
   <mo>,</mo>
   <mfrac>
    <mi>z</mi>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
    </msup>
   </mfrac>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Subsubsection">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>The</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>above</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>is</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>a</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>vector</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>field</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>that</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>points</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>radially</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>from</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>the</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>origin</mi>
  </mrow>
  <mo>,</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>with</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>a</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>magnitude</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>that</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>falls</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>off</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>like</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mn>1</mn>
    <mo>/</mo>
    <msup>
     <mi>r</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Visualize the curl for n=3
</p>



<p class="CellLabel">
 In[84]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PlotVectorField3D</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>Evaluate</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>Glenda</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>3</mn>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>0</mn>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>0</mn>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>z</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>0.1</mn>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>VectorHeads</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mi>True</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>ColorFunction</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>Hue</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mtext>#</mtext>
         <mo>*</mo>
         <mtext>.66</mtext>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mo>&amp;</mo>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>PlotPoints</mi>
    <mo>&rightarrow;</mo>
    <mn>7</mn>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-13_8.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-13_8.gif]"  width="576" height="572"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[84]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 <a id="mmtag_13_divergence_of_curl__example"></a>
 Demonstrate that the divergence of the curl vanishes for the above function independent of n
</p>



<p class="CellLabel">
 In[85]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>DivCurl</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>Div</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>Glenda</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>n</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[85]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
    <mo>)</mo>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>n</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>x</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>z</mi>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
    <mo>)</mo>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>n</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>y</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>z</mi>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
    <mo>)</mo>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>n</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>z</mi>
    <mrow>
     <mn>1</mn>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>n</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>z</mi>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <msup>
    <mi>n</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>z</mi>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>+</mo>
     <mi>n</mi>
    </mrow>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>x</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>y</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>z</mi>
       <mn>2</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>-</mo>
     <mfrac>
      <mi>n</mi>
      <mn>2</mn>
     </mfrac>
    </mrow>
   </msup>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[86]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Simplify</mi>
  <mo>[</mo>
  <mi>DivCurl</mi>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[86]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>0</mn>
</math>
</p>

<hr />

<table><tr>
<td style='font-family: Helvetica; font-size: 10px; width: 100%'>Created by
 <a href="http://www.wolfram.com"><span style='font-style: italic'>Mathematica</span></a>
 &nbsp;(October 16, 2005)</td>
<td><img src='http://www.w3.org/Icons/valid-xhtml11.gif'
 alt='Valid XHTML 1.1!' height='31' width='88' /></td>
</tr></table>
</body>

</html>
