Электродинамика и распространение радиоволн (распространение радиоволн). Родос Л.Я. - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Здесь µ
0
– абсолютная магнитная проницаемость среды;
v – вектор скорости электрона;
G
з
H
G
– вектор напряженности магнитного поля Земли.
Результатом действия этих сил является то, что электроны стремятся
перемещаться по круговым (винтовым) траекториям вокруг силовых линий
магнитного поля. Если считать, что скорость электрона перпендикулярна
силовым линиям магнитного поля, то уравнение его движения по окружности
можно записать в виде:
зг
Hem
0
μ
ω
= ,
откуда следует
m
He
з
г
0
μ
ω
= , (3.21)
где ω
г
– частота вращения электрона.
Эта частота носит название гиромагнитной (циклотронной,
ларморовской) частоты.
Из (3.21) можно записать:
m
He
f
з
г
0
2
1
μ
π
= . (3.22)
Гиромагнитная частота зависит от массы заряженной частицы и
напряженности магнитного поля, поэтому для ионосферы существует две
частоты: электронная и ионная. Электронная частота (при H
з
≈ 40 А/м) равна
1.4 МГц (длина волны λ = 214 м), а ионная – при этих же условиях – 54 Гц
(λ = 6000 км). Если частота радиоволны близка к этим частотам, то говорят о
существовании гиромагнитного резонанса, при котором происходит
интенсивное поглощение энергии радиоволны.
Из (3.20) следует, что величина силы Лоренца зависит от угла между
векторами скорости электрона и силовых линий магнитного поля. В общем
случае величина этого угла может изменяться от 0 до 90
о
в зависимости от
направления распространения радиоволны относительно силовых линий
магнитного поля Земли. В этой связи целесообразно рассмотреть два
предельных случая:
- радиоволна распространяется (вектор Пойнтинга направлен) по
направлению силовых линий магнитного поля Земли (продольное
распространение); в этом случае вектор напряженности электрического поля
при любой поляризации радиоволны оказывается перпендикулярным силовым
линиям магнитного поля Земли;
- радиоволна распространяется (вектор Пойнтинга направлен)
перпендикулярно направлению силовых линий магнитного поля Земли
(поперечное распространение); в этом случае вектор напряженности
электрического поля, в зависимости от поляризации, может иметь как
продольные, так и поперечные относительно силовых линий магнитного поля
Земли составляющие.
В первом случае вектор скорости электрона направлен перпендикулярно
силовым линиям магнитного поля Земли и влияние последнего всегда имеет
49

Страницы