Составители:
Рубрика:
радиоволн оказывается значительно меньшим и не рассматривается в данном
пособии.
Ионосфера. В ионосфере под действием ультрафиолетового излучения
солнца, происходит диссоциация молекул кислорода и азота, появляются
атомарные составляющие этих газов, которые в отсутствии перемешивания
располагаются слоями в соответствии с их молекулярным весом. Кроме того,
на высоте порядка 60 км начинает проявляться механизм ионизации атомов и
молекул газов, в результате чего в области ионосферы появляется большое
количество свободных заряженных частиц – электронов и ионов. Процесс
ионизации заключается в отрыве одного или нескольких электронов от
электронной оболочки атома, что требует определенных затрат энергии для
преодоления работы выхода. Среди многих видов ионизации наибольший
интерес представляют два – фотоионизация и ударная ионизация.
Фотоионизация имеет место тогда, когда энергия фотонов превышает
величину работы выхода электронов. Уравнение баланса в этом случае можно
записать в виде:
2
2
mv
Whf
+= , (3.3)
где h – постоянная Планка;
f – частота электромагнитного излучения;
W – работа выхода электрона;
m – масса электрона;
v – скорость движения электрона.
Для ионизации атмосферных газов достаточной энергией обладают
электромагнитные колебания, лежащие в ультрафиолетовом и еще более
коротковолновых участках спектра солнечного излучения.
При ударной ионизации основным источником энергии является
корпускулярное излучение Солнца, проникающее в атмосферу Земли.
Уравнение баланса в этом случае выглядит следующим образом:
22
22**
mv
W
vm
+= , (3.4)
где m
*
,v
*
– масса и скорость корпускулы соответственно.
Кроме рассмотренных выше, в процессе ионизации атмосферных газов
участвует целый ряд других источников, таких как космическая пыль,
вторгающаяся в атмосферу, мягкое рентгеновское излучение солнца и других
планет. Однако на их долю приходится не более 1 % ионизированных газов.
Для аналитического описания процесса ионизации вводят понятие
эффективного коэффициента ионизации – J
и
(h), который определяет
количество ионизированных частиц, появившихся в единице объема за
единицу времени.
Электронная плотность ионосферы N
e
(количество электронов в см
3
воздуха) зависит не только от процессов ионизации, приводящих к
образованию электронов и ионов, но и от обратного процесса их
исчезновения, который называется рекомбинацией. Рекомбинация своим
40
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »
