, где
- угол падения,
- угол преломления волны. Амплитуда преломлённой волны зависит от её поляризации
и определяется Френеля формулами (см. Отражение, радиоволн).
Рефракция радиоволн (преломление радиоволн) - изменение направления
распространения радиоволн в неоднородной среде, показатель преломления
к-рой зависит от координат и времени. На плоской границе раздела двух однородных
сред с показателями преломления n1 и n2
плоская волна преломляется по Снелля закону преломления
, где
- угол падения,
- угол преломления волны. Амплитуда преломлённой волны зависит от её поляризации
и определяется Френеля формулами (см. Отражение, радиоволн).
Наиб. практич. интерес представляют законы Р. р. в неоднородных атмосферах
планет и их спутников. Показатели преломления атмосфер непрерывно меняются
в пространстве, и траектории радиоволн в них определяются ур-ниями геометрической
оптики. Существует неск. типов и видов Р. р., к-рые характеризуются
местоположением излучателя и приёмника и свойствами среды распространения.
При расположении приёмника на поверхности планеты, а излучателя - в атмосфере
планеты или за её пределами возможны 3 типа Р. р.: истинная, фотограмметрическая
и полная рефракция (соответствующие углы преломления
и
, к-рые
лежат в вертикальной плоскости, проходящей через излучатель, приёмник и
центр планеты). Истинная и фотограмметич. рефракция определяются соответственно
углами, лежащими между прямой «передатчик - приёмник» и касательными к
траектории луча в точках излучения и приёма. Полная рефракция характеризуется
углом между касательными к траектории луча в точках расположения излучателя
и приёмника. Углы
,
и
связаны
между собой простым соотношением
Каждый тип Р. р. делится на неск. видов: оптич. рефракция, радиорефракция,
тропосферная, ионосферная, регулярная, случайная, к-рые определяются диапазоном
эл--магн. волн, характером электрич. свойств среды распространения и её
пространственными и временными изменениями. Характер Р. р. в сферически-слоистых
атмосферах планет определяется величиной отношения радиуса кривизны траектории
луча о к радиусу планеты
,
где dn/dh - высотный градиент показателя преломления
атмосферы. Если п уменьшается с высотой (dn/dh > 0), то RП
< 0. Такая Р. р. наз. положительной, и в атом случае траектории
волн обращены вогнутостью к планете. Если п растёт с высотой, то
dn/dh > 0, а RП < 0. Такая Р. р. наз. отрицательной,
и в этом случае траектории волн обращены к планете своей выпуклостью. Границей
между положительной и отрицательной рефракциями служит прямая линия
, к-рая характеризует отсутствие рефракции в однородной атмосфере (dnldh = 0). Положительная Р. р. делится на разл. виды в зависимости от конкретного
значения dn/dh и RП. Так. траектории, для к-рых
,
характеризуют нормальную рефракцию, а траектории с
- критическую, траектории, соответствующие RП > 4, определяют
пониженную Р. р., а траектории с 1<RП<4 - повышенную.
Наконец, траектории, для к-рых RП < 1, характеризуют
сверхрефракцию.
Приведённая классификация типов и видов Р. р. соответствует нек-рым ср. условиям изменения показателя преломления с высотой. В реальной атмосфере планеты я меняется с высотой по более сложному закону и, кроме того, зависит от горизонтальных координат. В этом случае искривление траектории волны будет происходить как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости и будет определяться вертикальными и горизонтальными углами Р. р. Эффекты Р. р. в атмосферах планет подробно изучены, и результаты теоретич. и эксперим. исследований широко используются в практич. приложениях, в частности при определении координат естеств. и искусств, излучателей.
А. В. Шабелъников
|
|
 |
