Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
Výška této
plochy tzv. Idealizace
spočívá předpokladu, nad pod vrstvou koncentrace elektronů nulová.14)
Na 827H826HObr.7: Výšková závislost koncentrace volných elektronů
Elektromagnetické vlnění šířící ionizovaným prostředím působí Coulombovou silou
na částice nábojem (elektrony, ionty) rozkmitá je.114 Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
N[m ]
100
200
300
h
[km]
10 10
10 12
-3
D
E
F
F
1
2
Obr. Ačkoli vrstvě nastává postupný lom, běžně hovoří odrazu vlny. 10. Konečně 825H824H(10. Lze ukázat, prostředí volnými elektrony
ovlivňuje šíření vlny stejně jako dielektrikum permitivitou
22
. Kmitočet, při kterém dosaženo
nulové permitivity, nazveme kritický kmitočet vztahu 826H825H(10. Kmity relativně hmotných iontů jsou
malé nevýznamné.
Pak logické představit pomyslnou plochu, níž vlna zdánlivě odráží. ωεεεε mNqoiroi −== (10.
Výsledek 824H823H(10.
. zdánlivá výška vrstvy hzd (829H828HObr. 10. "Lehké" elektrony kmitají mnohem větší amplitudou představují
proudy, které zpětně působí šířící vlnění.13) zajímavý několika hledisek.13)
Symboly označují řadě náboj hmotnost elektronu, počet elektronů
v jednotce objemu (koncentrace) úhlový kmitočet vlnění. Předně ukazuje, ionizované
prostředí "opticky řidší" než vakuum, neboť Dále zřejmé tudíž fázová
rychlost vlny irf závisí kmitočtu ionizované prostředí tedy prostředí
disperzní (viz kapitola).13) průběh
permitivity reciproký: hodnoty klesá minima pak opět roste.13) dostaneme
N
m
Nq
fkrit 6,80
2
1
0
2
≅=
επ
(10.8a schematicky nakreslena idealizovaná ionosférická vrstva. Při šíření dolů totiž vrací opticky hustšího prostředí a
láme kolmici.8a). Podobně mění také
index lomu prostředí irn Vlnění vstupuje vrstvy pod úhlem protože vniká
z prostředí opticky hustšího řidšího 1), láme kolmice. Podle 828H827H(10. Koncentrace N
tedy narůstá zdola nuly jistého maxima pak opět klesá nule. příznivém případě získá vlna horizontální směr (ψ=π/2) stačí
k tomu, aby vrátila zpět Zemi. Jak vlna vniká hlouběji do
vrstvy, lom pokračuje. 10.13) vyplývá, při dost nízké frekvenci nebo
při dost velké koncentraci volných elektronů může permitivita ionizovaného prostředí
dosáhnout hodnoty prostředí nulovou permitivitou ale elektromagnetické vlny
šířit nemohou ani takového prostředí nevniknou
