Сантиметровые волны. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Сантиметровые волны (СМВ) - радиоволны в диапазоне длин волн 1-10 см (частоты 3-30 ГГц). Влияние ионосферы на распространение СМВ невелико - поглощение практически отсутствует, а фазовый сдвиг, пропорц. длине волны, составляет для стандартной дневной ионосферы при вертикальном распространении волн 3-30 рад. В нейтральной атмосфере имеют место молекулярное поглощение СМВ водяным паром (слабая линия вращат. спектра водяного пара с резонансом на длине волны

= 1,35 см) и, при наличии облаков и осадков, поглощение в жидкокапельной фракции. Именно мощные облака и дожди приводят к наиб. существенному поглощению СМВ, к-рое достигает в зенитном направлении единиц и даже десятков дБ в KB части диапазона СМВ. Коэф. поглощения и преломления в облаках определяются комплексной диэлектрич. проницаемостью воды

, к-рая в диапазоне СМВ имеет резкую частотную зависимость, а также зависит от температуры воды и степени её минерализации. Водная среда для СМВ является сильно поглощающей (толщина скин-слоя < 1 см), обладающей большим коэф. преломления и, следовательно, сильно отражающей и рассеивающей. В безоблачной атмосфере поглощение СМВ определяет водяной пар.

Преломление СМВ в атмосфере из-за влияния водяного пара превосходит преломление эл--магн. волн в оптич. диапазоне и, возрастая с ростом зенитного угла, достигает значений 30-40'. Загоризонтное распространение СМВ незначительно и связано гл. обр. с волноводным распространением, к-рое возникает в случаях, когда в приземном слое атмосферы градиент коэф. преломления dn/dh < - 1,57*10^-4 км^-1. Флуктуации интенсивности СМВ вследствие турбулентности атмосферы при величине структурной постоянной

см^-2/3 обычно не превышают 5-10%; их поперечный радиус корреляции порядка размера Френеля зоны -(L - длина трассы). Среди эффектов, возникающих при распространении СМВ в атмосфере, следует отметить рассеяние на гидрометеорах (облака, дожди, снег), к-рое имеет рэлеевский характер, а на длинах волн

< 3 см - деполяризацию, возникающую из-за отклонения формы частиц гидрометеоров от сферической.

В качестве источников СМВ используются ламповые и транзисторные генераторы, генераторы на туннельных и лавинно-пролётных диодах, диодах Ганна, искровой разряд, клистроны, лампы обратной (ЛОВ) и бегущей (ЛБВ) волн, магнетроны, мазеры на циклотронном резонансе (МЦР). Естеств. источниками СМВ являются галактич. и внегалактич. источники, имеющие, как правило, степенной спектр (радиогалактики, квазары, остатки вспышек сворхновых, центр Галактики, туманности, космич. мазеры на Н₂О), а также Луна, планеты (яркостная темп-pa к-рых

К), атмосфера Земли и земные покровы, спорадич. всплески в околоземном пространстве. Солнце [яркостная темп-pa к-рого в диапазоне

см составляет Т = 4,5*10⁵К (спокойное Солнце), а в периоды высокой активности увеличивается в 2-3 раза]. Специфика диапазона СМВ - прозрачность ионосферы, возможность реализации узкой диаграммы направленности при сравнительно небольших размерах антенн, возможность генерации коротких импульсов, а также низкий уровень помех - привела к широкому использованию СМВ в радиолокации, радиоастрономии, связи на трассах Земля - космич. аппарат. Зависимость коэф. поглощения и отражения, а следовательно, и теплового излучения СМВ от диэлектрич. параметров, на к-рые сильно влияет наличие влаги, а также тот факт, что излучение проникает или формируется в слое, толщина к-рого пропорц. длине волны, позволяют использовать СМВ для дистанционного зондирования радиолокац. и радиометрич. (по собств. излучению) методами. Так, с ИСЗ определяются увлажнённость полей и уровень грунтовых вод, толщина и водозапас снежного покрова, оцениваются характеристики растительного покрова и прогнозируется урожайность. Определяются также глобальное распределение атмосферного водяного пара, поле температур и степень взволнованности морской поверхности, скорость ветра, концентрация, тип и возраст морского льда, его толщина. Измерения рефракции СМВ при радиопросвечивании атмосфер планет с космич. аппаратов используются для восстановления высотных профилей температуры, давления и содержания газовых компонент. СМВ находят применение для определения подповерхностного профиля температуры и глубины промерзания грунта, определения глубинной температуры внутр. тканей тела по измерениям теплового излучения. СМВ применяются для внутр. нагрева, в частности в медицине для неинвазионного лечения опухолей (гипертермия).

Литература по сантиметровым волнам

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.