Поглощение радиоволн. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Поглощение радиоволн - превращение энергии эл--магн. волны радиодиапазона при распространении в среде в др. виды энергии. Различают нерезонансное и резонансное П. р. Нерезонансное П. р. - преобразование энергии радиоволны в тепловую энергию среды. При резонансном П. р. энергия радиоволны расходуется на переходы молекул вещества в более высокие энергетпч. состояния.
Нерезонансное П. р. может происходить пз-за конечной проводимости коаксиальных кабелей, волноводов и т. п. при распространении радиоволн в фидерных СВЧ-линиях питания прпёмно-передающего оборудования (см. Волновод металлический; )из-за конечной проводимости земной поверхности при распространении земной волны (см. Распространение радиоволн); за счёт затрат энергии радиоволны на преодоление взаимного трения молекул газа, обладающих электрич. и магн. моментами, и частиц гидрометеоров (дождя, града и т. п.) при распространении волн в тропосфере; из-за трения электронов, находящихся под воздействием эл--магн. поля радиоволны, с ионами и нейтральными частицами плазмы при распространении волн в ионосферной и космич. плазме. Резонансное П. р. в тропосфере обусловлено переходом молекул газа в более высокие энергетич. состояния за счёт энергии радиоволны. Оно достигает максимума при совпадении частоты волны с одной из частот разрешённых квантовых переходов (см. Квантовая электроника, Радиоспектроскопия).
Поглощение приводит к ослаблению радиоволн. При распространении земной волны такое ослабление практически отсутствует для сверхдлинных волн и растёт с увеличением частоты волны. В тропосфере П. р. проявляется на частотах выше 10 ГГц. При этом осн. поглощение санти- и миллиметровых волн вызывают кислород (резонансные полосы поглощения вблизи частот 60 и 120 ГГц) и водяной пар (полосы поглощения вблизи 22 и 183 ГГц). П. р. в околоземной плазме пренебрежимо мало на частотах выше 100 МГц. Для коротких и средних радиоволн (KB и СВ) осн. поглощение происходит в D слое ионосферы. Наиб. сильно поглощение KB проявляется в высоких широтах во время геофиз. возмущений. Поглощение сверхдлинных радиоволн (СДВ) зависит от состояния нижней ионосферы: при сравнительно слабых ионосферных возмущениях П. р. растёт с ростом возмущений, а при более интенсивных возмущениях оно может уменьшаться (см. Сверхдлинные волны ).Особо следует отметить нерезонансное поглощение мощных радиоволн при распространении в ионосферной плазме, когда возможно как увеличение, так и уменьшение П. р. с ростом мощности радиоволн.
П. р., вызывая ослабление радиоволн, может отрицательно сказываться на работе систем радиосвязи, радионавигации и т. п. (напр., во время сильных магн. бурь в полярных районах аномальное поглощение KB может приводить к нарушению коротковолновой радиосвязи в течение неск. суток). Для уменьшения П. р. в фидерных СВЧ-линиях приходится применять слабопоглощающие диэлектрики, радиоволноводы с покрытиями из высокопроводящих металлов (Ag, Au) и т. п. Но в ряде случаев П. р. играет и положительную роль. Явление П. р. широко используется в радиоспектроскопии, при исследовании природных ресурсов Земли, околоземного и космич. пространства радиофиз. методами. Свойства нек-рых материалов (напр., графита) эффективно поглощать радиоволны используются при изготовлении отд. узлов СВЧ-радиоаппаратуры (аттенюаторов, неотражающих нагрузок и т. п.).

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

Поглощение радиоволн

Литература по поглощению радиоволн