онів). Концентрація частинок N (z), м -3 є функцією висоти.
Діелектрична проникність іоносфери без урахування магнітного поля Землі визначається виразом:
? ( z) = 1-80,8 N (z)/f 2 ,
де N (z) - концентрація заряджених частинок, f - частота падаючої на шар хвилі.
У загальному випадку залежність N (z), відповідна реальної іоносфері, - складна функція, тому для теоретичних досліджень доцільно використовувати моделі шарів, що представляють собою апроксимації різних частин шару реальної іоносфери. У нашому випадку ми застосовуємо закон зміни електронної концентрації для лінійного шару:
N (z) = N 0 + a (zz 0 )
Лінійний шар - шар лежить на невеликій висоті.
Рішення даної задачі наведено для хвилі, амплітудою Еm = 10 -3 В/м, похило падаючої на іоносферу. Хвиля потрапила в іоносферу перестає рухатися прямолінійно, кут між напрямком руху і поверхнею Землі зменшується і в точці відображення він дорівнює нулю. Хвиля відбивається і виходить з іоносфери під кутом, рівним куту входу, тобто траєкторія руху хвилі симетрична. У точці відображення утворюється стояча хвиля, перпендикулярно поверхні Землі.
3. Розрахункова частина
.1 Завдання 1
. Отримаємо залежність висоти, на якій відбивається хвиля, від кута падіння останньої на іоносферу. Для цього використовуємо наслідок закону Снеллиуса:
n (z 0 ) = n (0) sin? 0 , (1)
де n (z) =
n (0) - показник заломлення на початку лінійного шару (в повітрі) при вході в іоносферу, а значить n (0) = 1.
Співвідношення (1) відповідає умові повного внутрішнього відображення
sin? n (z0) = n (0) sin? 0,
має місце при? =?/2 у точці z = z0 (у точці розвороту).
Виведемо формулу для знаходження точки розвороту:
,
,
? (z) = 1-80,8 N (z)/f2,
N0 = 0 (у нашому випадку),
тоді використовуючи дві вищенаведені формули отримаємо:
, (2)
використовуючи формулу (1) отримаємо
В
використовуючи подальші математичні перетворення отримуємо
В В В
(3)
Звідси отримуємо, що
В
. Отримаємо залежність відстані, яку проходить хвилею, від ку...
