Техника - молодёжи 1953-02, страница 24
ЁШ - Инженер Ф. ЧЕСТНОЙ Рис. Н. СМОЛЬЯНИНОВА Тридцать лет назад в области радио произошли важные события, давшие мощный толчок дальнейшему развитию радиосвязи. Служебные радиостанции работали в то время на длинных волнах, а радиолюбителям был предоставлен незанятый диапазон коротких волн, к которым относили тогда волны длиной менее 200 м. Длинные волны хорошо огибают криволинейную поверхность земли и слабо поглощаются почвой, поэтому их находили более подходящими для организации беспроволочной связи на больших расстояниях. Но вдруг энтузиасты-любители, которым отвели считавшийся «бросовым» участок радиоволн, стали перекрывать своими маломощными передатчиками дистанции, измеряемые тысячами километров. Удачные опыты радиолюбителей привлекли к диапазону коротких волн внимание всех радиоинженеров. Советские ученые ранее и гораздо вернее иностранных специалистов оценили преимущества коротковолновой связи. Руководитель Нижегородской радиолаборатории имени В. И. Ленина, крупнейший советский специалист М. А. Бонч-Бруевич в 1925 году писал: «Весьма вероятно, что в радиотехнике коротким волнам суждено произвести своего рода переворот, особенно после того, как удастся овладеть механизмом их распространения». Секрет дальнодействия коротких волн глубоко заинтересовал радиофизиков. Еще задолго до обнаружения этого явления ученые неоднократно высказывали предположение, что на большой высоте над землей находится слой воздуха, который обладает электропроводящими свойствами и может отражать радиоволны. Практика радиолюбителей дала подтверждение этой гипотезе. В ЗАОБЛАЧНЫХ ВЫСОТАХ На большой высоте' над землей многие атомы и молекулы воздуха находятся в особом состоянии, они, как говорят физики, ионизированы. В таких атомах и молекулах недостает одного или нескольких электронов — элементарных частиц с отрицательным зарядом. Электроны оторвались от своих более крупных «построек» — атомов и молекул — и блуждают между ними. Каждая частица воздуха, теряющая электроны, перестает быть нейтральной, она несет уже положительный заряд. Таким образом, в составе газа на большой высоте содержится большое количество отрицательно и положительно заряженных частиц, которые могут перемещаться под действием сил электрического поля, поэтому ионизированные воздушные слои способны преломлять и отражать радиоволны, i Возникает вопрос: что же вызывает ионизацию воздуха? Ученые отвечают на это - излучение солнца. Кроме видимого света, наше дневное светило посылает поток незримых ультрафиолетовых лучей, некоторая доля которых достигает поверхности земли. Но в составе солнечного спектра есть также и ультрафиолетовые лучи, которые до земли не доходят. Где же они пропадают? Оказывается, они поглощаются в са-цмиццл мых верхних слоях земной атмосферы, JJ ~ ~ м и и растрачивают там всю свою энергию, ОСНОВВ которая как раз и вызывает ионизацию. намни Ультрафиолетовые лучи обладают большой энергией, достаточной для того, чтобы порвать связи некоторых электронов со своими атомами. Встречая на пути атом газа, ультрафиолетовый луч разрушает его. Нейтральная частица воздуха распадается. Появляются один или несколько «свободных» электронов и положительно заряженная частица — так называемый ион. Ионизацию вызывают не только ультрафиолетовые лучи. Солнце выбрасывает огромное количество мельчайших материальных частиц, которые тоже дробят атомы и молекулы воздуха, увеличивая тем самым общую ионизацию верхних воздушных слоев. Ионы и электроны, так же как и нейтральные атомы и молекулы воздуха, все время движутся в самых различных направлениях. При этом положительно заряженные и отрицательные частицы могут встретиться, и тогда они снова соединяются и образуют нейтральный атом или молекулу. Таким образом, в ионосфере происходят два процесса: расщепление атомов и молекул под влиянием излучения солнца и обратный процесс — их воссоединение. Под действием солнечного излучения ионизация происходит во всех воздушных слоях, но степень ее различна. Исследования показали, что в ионосфере есть четыре главных слоя. Их принято обозначать буквами Д, Е, Fi и F2. Устремляя свой мысленный взор в заоблачные вы- Строснис ионосферы. Кривая показывает изменение количества свободных электронов в единице рбъема в зависимости от высоты. ь»^4 ^^LttmШЯШШ ■ КОНЦЕНТРАЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ |
