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 n2плоская 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,
гдеdn/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.
Литература по рефракции радиоволн
Колосов М. А., Арманд Н. А., Яковлев О. И., Распространение радиоволн при космической связи, М., 1969;
Колосов М. А., Шабельников А. В., Рефракция электромагнитных волн в атмосферах Земли, Венеры и Марса, М., 1976.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция? Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда". На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли. Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма. Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал: "Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985] Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.