Земная волна - радиоволна,
распространяющаяся в однородной атмосфере вблизи поверхности Земли. В
формировании 3. в. важную роль играет область поверхности Земли,
существенная для отражения. Это область первых зон Френеля, образующихся при пересечении с поверхностью Земли эллипсоидов вращения (с общими фокусами в точках излученияА и приёма В), определяемых ур-нием k(r+r) = kR+mp/2 (R - расстояние между А и В; r и r - расстояния от А и В до текущей точки; k = 2p/l, l - длина волны, m = 1, 2,. . .).
Для 3. в. можно выделить три осн. области: область прямой видимости, область вблизи горизонта и область глубокой тени, где распространение радиоволн возможно только за счёт дифракции.
Первое приближённое решение в виде плохо сходящегося ряда было получено Дж. Ватсоном (G. Watson) в 1918.
Полное решение задачи о волне, дифрагирующей на поверхности сферы,
принадлежит В. А. Фоку (1945). Дифракц. ф-ла Фока для амплитуды 3. в. и
такова:
где V - ф - ция ослабления, определяемая выражением
Здесь х=R0q (k/2R20)1/3 - относит. расстояние; уA,B =khA,B(2/kR0)1/3 - относит. высоты передающей и приёмной антенн; q=ie-1/2(kR0/2)l/3 - параметр, учитывающий электрич. свойства поверхности Земли; e - диэлектрич. проницаемость; w(t) - Эйри функция; ts - корни ур-ния w'(t)-qw(t)=0; R0 - радиус Земли (рис.).
В области геом. тени, где ряд (2) довольно быстро сходится,
(a - постоянная), т. е. за горизонтом поле экспоненциально уменьшается с расстоянием D = R0q.
Вблизи горизонта, в области полутени [siny[ (kR0)-1/3],
выражение для 3. в. соответствует дифракции Френеля на краю плоского
экрана, а в непосредств. окрестности горизонта, когда | (kR0)1/3sin y |<<1, функция ослабления не зависит от расстояния.
В "освещённой" части пространства поле и слагается из падающего и отражённого полей и описывается интерференц. ф-лой:
Здесь f - коэф. отражения Френеля, R'=r0+r0, остальные обозначения приведены на рис.
3. в. обеспечивает загоризонтное распространение радиоволн ДВ-диапазона.
Литература по земным волнам
Фейнберг Е. Л., Распространение радиоволн вдоль земной поверхности, М., 1961;
Фок В. А., Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн, М., 1970;
Введенский Б. А., Распространение ультракоротких радиоволн, М., 1973.
Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
