Страница:Радиофронт 1930 г. №28-29.djvu/30

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


полюса, удалось установить радиосвязь о этой экспедицией из области полярной ночи. Этот факт с несомненностью указывает на то, что кроне солнца существуют в другие достаточно мощные источники ионизации, хотя, конечно, солнечный свет является глашшм источником их. ,

Теоретические вычисления количества ионов, которые могут быть созданы солнечным освещением, затрудняются тем обстоятельством, что нам не известен точно состав крайней ультрафиолетовой части солнечного света. Если допустить, что весь снекгр солнца является сплошным и солнце представляет собой черное тело, нагретое до температуры 6 000°, те область наибольшей ионизации должна находиться на высоте около 120 км над землей. Если же допустить, что ультрафиолетовая часть спектра солнца линейчатая, то возможно существование и других максимумов на больших высотах.

Наблюдения над распространением коротких волн доказывают, что при самой сильной ионизации на землю могут быть возвращены волны около 8 метров, а в условиях минимальной ионизации—волны около 20 метров. В обоих случаях более короткие волны уходят за пределы атмосферы. На основании этого можно вычислить, какое количество свободных электронов в одном кубическом сантиметре существует во время наиболее сальной и наиболее слабой ионизации атмосферы. Оказывается, что оно изменяется в пределах, примерно, от 2.106 до 106 электронов в 1 куб. см. Вероятное количество ионов, создаваемых солнцем, в несколько раз или в несколько десятков раз больше этого числа,^ так как малоподвижные ионы, как мы уже видели, ничтожно влияют па прохождение коротких волн.

Положительные ионы образуются путем отщепления электрона от нейтральной молекулы; что же касается отрицательных попов, то ойи могут быть образованы только вторичным процессом—присоединением электрона к газовой молекуле. Этот процесс может происходить лишь с некоторыми газами, главным образом о кислородом z парами воды. Поэтому весьма вероятно, что большая масса ионов, производимых солнцем, образуется на тех высотах, где указанные газы присутствуют еще в большом количестве.

высотах, где кислород н пары воды отсутствуют.

Следующая таблица дает сравнение

Источник освещения

Отношение к зенита, свету луны в полнолуние

Солнце в зените

465.000

Сумерки при заходе и восходе солнца . . .

1.598

Сумерки; солнце на 1° пи- же горизонта

1.453

Сумерки; солнце на 2° ниже горизонта

727

Сумерки; солнце на 3° ниже горизонта

358

Сумерки; солнце на 4° ниже горизонта

150

Сумерки; солнце на 5° ниже горизонта

53

Сумерки: солнце на 6° ниже горизонта ....

19

(Конец сумерек)

Сумерки; солнце на 7° ниже горизонта

5.0

Сумерки; солнце на 8° пи- же горизонта ; . . . .

2.0

Сумерки; солнце на 8° 40' ниже горизонта ....

1.0

Зенитный свет луны в полнолуние

1.0

Сумерки; солпце на 9° ниже горизонта

0,75

Сумерки; солнце па 10° ниже горизонта ....

0,40

Звездный свет

0,004

Часы сыто*

Иными словами, если бы эти газы отсутствовала или если бы солнце производило ионизацию на больших высотах, то число свободных электронов оказалось бы в несколько десятков раз больше, чем, это имеет место в действительности. Поэтому можно допустить, что небесные тела, Имеющие очень высокую температуру и содержащие поэтому в своих спектрах бодее короткие ультрафиолетовые лучи, могут произвести, значительное количество свободных электронов на тех

солнечного света при различных положениях солнца со светом звезд; за единицу принят свет луны в полнолуние.

Эдиштон считает, что из общего количества тысячи звезд первой величины 5<>/о имеют температуру выше 18 000°, 10«/о—выше 12 000°, 20»/о—выше ’9 000°. Эта высокая температура дает повышение активности световой радиации звезд гю сравнению о солнцам в 106 раз и поэтому, несмотря на чрезвычайно малую видимую силу света, количество производимых ионов вероятно лишь в тысячи раз меньше, чем при солнечном свете.

Кроме света солнце посылает на землю тучи материальных частиц и электронов; и те, и другие летят с огромными скоростями и способны производить ионизацию . Так как летящий заряд представляет собой ток, то он взаимодействует о магнитным нолем земли и пути заряженных частиц искривляются. Вследствие этого эти частицы попадают только в полярную область, производя там, в частности, северные сияния и являясь, вероятно, вместе о тем одной из причин ионизации атмосферы, обусловливающей прохождение коротких волн. На рис. 1 показаны пути полета электронов, искривленные магнитным нолем Земли.

Наконец, ионизация атмосферы, полярных областей вероятно может производиться частицами, которые, вылетев из верхней части стратосферы в экваториальной или тропической области, поднимаются па значительную высоту (до 100000 километров над землей), падая обратно под действием силы тяжести. Эти молекулы ионизируются солнцем, отклоняются действием магнитного поля и попадают таким образом в полярную область.

Влияние северных оиятгий *до опх пор чрезвычайно мало изучено и здесь представляется широкая область для наблюдений экспериментаторов-коротшволвовн- юов, имеющих связь о -полярными областями или находящихся в нх пределах.

IV. Высота преломляющею слоя

До. последнего времени предполагали, что в дневное время имеется один слой, расположенный на высоте между 80 и 100 километрами е плотностью электронов 106 в 1 куб. см. В течение ночного времени, согласно! этому представлению, максимум ионизации движется вверх и достигает высоты 400 или 700 километров, причем количество электронов в куб. см уменьшается до 2,5.10б. В последнее время было произведено много экспериментов для определения высоты слоя,

причем в некоторых случаях было обнаружено по мепыпей мере 2 иля 3 слоя, в которых плотность электронов достигает максимума, в то время как между этими слоями лежат облает о несколько уменьшенной плотностью электронов; Разработано несколько методов для экспериментального определения высоты слоя.

На некоторые из них мы здесь укажем.

Первый основан на том, что волны, вышедшие из точки а, попадают в точку Ь (рис. 2) несколькими путями; непосредственно по земле (земная волна—путь ЛИ) и после отражения от верхнего слоя

(путь Л? 2). Так как эти лучи проходят пути различной длины, то онн приходят в точку Ь о различной фазой. Если

разница в длине путей представляет собой целое число волн, т. е. четное число полуволн, то лучи усилят друг друга; если же это будет целое нечетное число полуволн, то фазы будут противоположны, и они друг друга ослабят илк уничтожат вовсе. Изменяя длину волны в точке а (например, постепенно удлйнндя ее), мы будем иметь в точке Ь ряд максимумов и минимумов. Зная длины воли, для которых наступает максимум и минимум, можно определить разность в длине путей, а следовательно и вычислить высоту слоя, в котором произошло преломление". Этот метод может быть пригоден для более' длинных волн, так как требует, чтобы преломление носило характер быстрого загибания луча, обратно, аналогичного отражению.