Hullámviselkedés és terjedési közeg

Kezdjük talán az elején…

Mire van szükségünk a rádiós átvitelhez? Nem olyan bonyolult: kell egy adó, egy vevő és egy közeg, amiben terjedhetnek a hullámok. A rádióhullám nem más, mint elektromágneses hullámok, tehát mind elektromos, mind pedig mágneses erőteret is létrehoz az adó.

A hullámok különbözőképpen viselkedhetnek ha akadályba ütköznek, vagy esetleg megváltozik a terjedési közeg anyaga, összetétele. A reflexió (visszaverődés) sík vagy egyenletlen felületen keletkezik, irányított vagy szórt verziója létezik. A visszaverődés mértéke függ a közeg áteresztő képességétől is, de úgy képezlehtjük el, amikor a fény útjába tükröt teszünk. Meglepetés: a fény sem más, mint elektromágneses hullám!

Az rádióhullámok refrakciója (törése), akkor keletkezik, amikor közeget vált a terjedés, pl. levegő után üveg, víz vagy bármilyen más, a lényeg, hogy eltérő sűrűségű anyagban folytatja útját. Ezt nagyon egyszerűen tudjuk ismét a fénnyel szemléltetni: egy egyenes pálcát tegyünk ferdén egy vödör vízbe, látni fogjuk, hogy ahol közeget vált a pálca (a vízfelszínnél) törést fogunk látni a pálca egyenes vonalához képest.

Van még egy érdekes viselkedési forma, mégpedig a diffrakció, másnéven elhajlás. Ez éles peremek, élek mentél alakul ki, ezért lehetséges az, hogy pl. hegy vagy épület takarásában lévő területen is lehet venni a jeleket, nyilván nem tökéletes minőségben, de sokszor még teljesen elfogadható a teljesítmény.

Miután megbeszéltük, hogyan viselkedhetnek a rádióhullámok, lássuk, hogy hol és miben terjednek általában, ami számunkra hasznos.

Az atmoszféra nem más, mint a Föld légköre. A felszíntől kb. 2000-3000 km magasságig terjed, a fő összetevőit már ismerhetjük a levegőről szóló ismereteink alapján: nagyrészt (78%) nitrogén, 21% oxigén, szén-dioxid, vízgőz és kis mennyiségben egyéb gázok alkotják. Három fő rétegre szoktuk tagolni az atmoszférát:

  • Troposzféra: a felszíntől kb. 11 km magasságig terjed. Mivel az időjárási folyamatok zöme itt játszódik le, időjárási rétegnek is szokás nevezni. A hőmérséklete a magassággal arányosan csökken, kb. 6-8 C -kal 1000 méterenként. A legfelső rétegben (amit tropopauzának hívunk) ez átlagosan -50 C. Ennek a rétegnek az állapota (viharok, esők, felmelegedés, stb.) jelentősen befolyásolja az ultrarövid hullámok terjedését.
  • Sztratoszféra: a troposzféra 11 km-es magasságától kb. 80 km-ig terjed. Itt már eltűnik a vízgőz, hőmérséklete kb. 20 km magasságig állandónak tekinthető, e felett viszont meglepő módon emelkedik, egészen addig, míg 50 km magasságban eléri a kb. 50 C-ot. Ezt a növekvő hőmérsékletű tartományt nevezzük ózon-rétegnek, amiről már biztos hallottál. A földi élet alapvető szükséglete, hiszen ez a réteg nyeli el a Napból származó ibolyántúli sugárzás nagy részét, ami számunkra káros hatású. 50 km felett a hőmérséklet ismét csökkenni kezd. Egyenlőre nem került olyan kutatás napvilágra, mely bizonyítaná, hogy ezen réteg (sztratoszféra) állapota bármilyen hatással lenne az ultrarövid hullámok terjedésére.
  • Ionoszféra: a 80 km feletti magasságot nevezzük így, felső határa kb. 800 km, ahol már fokozatosan átmegy az ún. csillagközi (interstelláris) térbe. Ebben a rétegben (a neve is sugall rá) létrejött egy elektromos részecskékből álló réteg, mely képes visszaverni (reflektálni) az elektromágneses hullámok bizonyos frekvenciatartományát (erről később még beszélünk)

A hozzászólások jelenleg ezen a részen nincs engedélyezve.