Страница:Радио всем 1927 г. №10.djvu/17

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


239

S3

В то время, как ионы, сохраняя свою материальную массу, оказываются почти

свнтиметРЕ

Черт. 2.

столь же инертными, как и породившие их молекулы газов атмосферы (ее состав на. разной высоте приведен в таблице), и не поддаются воздействию на них электромагнитных волн, а потому и не влияют сами на пх распространение,—электроны, будучи более подвижными, захватываются переменным электромагнитным полем приходящей волны, характер их собственного движения меняются, и они начинают принимать живое участие в процессе ее распространения. В результате меняется ее скорость и направление—иначе говоря, электромагнитная волна преломляется подобно тому, как преломляется луч света, переходя из одной среды в другую. Путь ее искривляется, п распространение потока энергии получает характер, схематически йзображеннь' на черт. 3. .

Таблица состава атмосферы на разной

высоте.

Высота в километр.

Число молекул в одном куб. см Водород. Азот, Кислород.

2.3 . 1019 6,1 . 10]8 1,6.10,8 - •- 7,4.101е 3,0 . 10,8 1,76.10ц

4.3 . 10,2

0

1,16

.10,

20

3.0

. 10,

40

8,3

. 10,

60

7,4

. 10,

80

.10,

100

5,2

. 10,

120

4,8

. 10,

200

2,6

.10,

2,7.

8,3-

2.8

6,3

Юп

■10»

10ц

0,2

Не все электромагнитные волны преломляются одинаково в ионизированных слоях атмосферы. Волны длинные с медленными колебаниями вызывают слишком медленное движение электронов, и явление преломления их выражается слабо. Волны световых лучей, напротив, оказываются настолько короткими по сравнению с расстояниями между молекулами газа- в верхних слоях атмосферы, что пучок световых лучей проходит сквозь них, почти не меняя своего направления. Только на распространение коротких волн длиною от 1 до 160 м

ионизированный газ оказывает заметно э действие, но и они, конечно, не все преломляются одинаково, и с изменением длины волны в этом диапазоне путь ее сильно меняется.

Однако этого мало; выясняется, что преломление коротких волн не может быть простым—таким, какое испытывают световые лучи в обыкновенной стеклянной призме или чечевице. Оно напоминает скорее явление двойного лучепреломления, наблюдаемого в некоторых кристаллах: в исландском шпате, в горном хрустале л др. Попадал в такие кристаллы, луч света не только испытывает отклонения от своего первоначального пути, но при этом еще расщепляется на два отдельных луча, все более и более расходящихся друг от друга. Такое явление объясняется тем, что кристаллы эти в силу своего строения оказываются разнородными в разных направлениях. Все свойства их - теплопроводность, твердость, коэффициент преломления оказываются различными в зависимости от того, по какому направлению в кристалле мы будем их определять. Такие физические тела называются анизотропными.

Наша ионизированная атмосфера оказывается тоже анизотропной по отношению к лучам электрическим. Оказывается, что короткие волны, попадая в верхние, преломляющие пх слои атмосферы, могут подобно световому .тучу в кристалле там расщепляться и даже не на два только, а на четыре отдельных луча, пути которых все более расходятся, искривляясь в различной степени (черт. 4). Сначала это почти незаметно, но в конце вблизи приемной станции должно сделаться ощутительным.

Атмосфера является как бы анизотропным кристаллом, но причины такой анизотропии, конечно, совершенно иные. Ее обусловливает магнитное поле земли, сильно влияющее на свободные

Черт. 3.

электроны. Их движение под влиянием магнитного поля в равных направлениях носит различный характер.

Но ведь магнитная сила земного шара не одинаково распределяется по его поверхности: на полюсах она направлена вертикально, в области экватора—горизонтально. Я не говорю уже о магнитных аномалиях и о временных изменениях магнетизма, так называемых магнитных Сутях. Поэтому ясно, что магнитная сила должна различно влиять на связь между станциями, расположенными в разных местах земного шара, в зависимости от направления линии связи. Это обстоятельство делает изучение связи особенно трудным, оно именно и объясняет то расхождение в результатах опытов, которые мы наблюдаем на различных станциях и у разных исследователей.

С этой точки зрения даже, если поставить высокую вертикальную антенну на средине гладкой поверхности океана и окружить ее широким кольцом приемников, все на одном и том же расстоянии от нее,—то даже и в этих совершенно идеальных условиях, в один и тот же момент мытге должнвг ожидать на всех приемниках одинаковой слышимости,1 потому что по разным направлениям преломление электрических волн должно быть разллчным.

Мы должны, конечно, помнить, что самая ионизация атмосферы меняется в зависимости от освещения в различные часы дня и в различное время года. Ионизированный слой меняется, как по своей плотности, так и по своей высоте над уровнем земли, а с ним вместе меняется преломляющая способность его для воли той или иной длины.

Неровности же почвы и связанная с ними неравномерность в строениях и движении атмосферы, несомненно, еще более должны замаскировать дело.

Необходимо поэтому длительные индивидуальные обследования каждой линии связи между двумя определенными точками на земной поверхности. Обследование это позволит точно выяснить, в какие часы дня, в какое время года, какую следует выбрать волну и как следует ее направить, чтобы преломление ее в верхних слоях атмосферы обеспечивало бы надежную, связь при минимальной мощности. Ведь только волны определенной длины в каждый данный момент между двумя определенными станциями могут давать максимальную слышимость. Выяснение этих вопросов является предметом текущей работы радиотехников и любителей всех стран. Немецкое общество «имени Генриха Герца» ассигновало на работы этого рода - даже специальные средства.

Пока можно считать, невидимому,, установленным, что наиболее пригодными для постоянной работы с малою мощностью оказываются волны от 15