СЛОВАРЬ ЮНОГО ФИЗИКА

 

ИОНОСФЕРА

 

 

 

 

Плотность атмосферных газов быстро убывает с высотой . В то же время с подъемом становится интенсивнее ультрафиолетовая часть солнечного спектоа. Это коротковолновое излучение способно ионизовать атомы и молекулы. Образующиеся при этом электроны и ионы начинают двигаться независимо. Конечно, в среднем разноименные заряды притягиваются друг к другу и р е к о мб и н и р у ю т, т. е. воссоединяются . Однако при малой концентрации ионов им требуется большое время, чтобы встретиться с ионом противоположного знака или с электроном. За это время (часы и даже сутки) солнечное излучение успевает образовать много новых ионов.

 

В результате на каждой высоте создается некоторая концентрация электронов и ионов. Она, разумеется, зависит и от времени суток, ведь ночью ионы только рекомбинируют.

 

С удалением от земной поверхности концентрация электронов сперва возрастает (увеличивается ионизирующее воздействие солнечного света), а на больших высотах падает (поскольку общая плотность атмосферы убывает). Так возникает область повышенной электронной концентрации, а следовательно, и ионной — в целом среда остается электронейтральной. Ее и называют ионосферой.

 

Ионосфера, по-видимому, характерна для атмосфер большинства планет, по крайней мере она была обнаружена и у Венеры, и у Марса, и у Юпитера. Ионосфера Земли состоит из нескольких слоев. Нижний слой обозначается буквой D; днем он располагается на высоте 90 км, а ночью исчезает. Слой Е на высоте 110 км остается и ночью, но концентрация электронов в нем в ночное время уменьшается более чем в 20 раз. Наконец, на высотах в 200 и 300 км располагаются слои F\ и F2. В них электронная концентрация самая большая, днем число электронов в 1 см3 достигает двух миллионов.

 

Существование ионосферы было обнаружено еще в те времена, когда не существовало высотных ракет и не было возможности непосредственно измерить концентрацию ионов. Ионосфера была открыта по отражению от нее радиоволн. В 1895 г. русский физик и изобретатель А. С. Попов передал первую в мире радиограмму. В 1901 г. была осуществлена радиопередача через Атлантический океан. Она оказалась возможной потому, что радиоволны отражаются от слоя повышенной плотности электронов и огибают Землю, не уходя в космическое пространство.

 

Отражение радиоволн существенно зависит от их частоты или от длины волны. А именно от слоя с электронной концентрацией пе, выраженной в см-3, отражаются электромагнитные волны с длинами, большими 33 000 м/^Jne. Подставим в эту формулу пе — 2- 106см-3, характерную для слоя F2. Отсюда следует, что устойчивая радиопередача на большие расстояния возможна на длинах волн, больших 25 м. Посмотрите теперь на шкалу радиоприемника: диапазон коротких волн начинается именно с этой длины волны или с соответствующей ей частоты 12 мГц.

 

Более короткие радиоволны (метровые и дециметровые) используются для телевидения и УКВ-радиовещания. Их прием возможен в пределах видимости антенны (телевышки). Еще более короткие, сантиметровые электромагнитные волны используются для связи с космическими аппаратами. Они без препятствий проходят сквозь ионосферу.

 

 

 

 

 

Смотрите также:

 

Солнце является источником электромагнитного (волнового)...

Более длинные радиоволны (длиннее де- каметровых) поглощаются земной ионосферой.
возмущение полярной ионосферы.

 

Планета Земля. Физическое строение Земли. Литосфера...

нулю и ионосфера должна исчезать, поскольку источник ионизации отсутствует. Действительно, нижняя часть ионосферы (слой D, на высоте около 70 км) ночью.

 

Планета Земля состоит из земной коры, мантии и ядра.

Следующий слой атмосферы – ионосфера – состоит преимущественно из заряженный частиц, обладающих способностью отражать короткие радиоволны...

 

Магнитное поле Земли, полярные сияния и радиационные пояса.

Причиной нарушения являются изменения в ионосфере, которые. означают, что во время магнитных бурь действует мощный источник ионизации.