62
IV. PODSTAWY RADIOKOMUNIKACJI
Dostatecznie dużym przedmiotem dla tych fal, dającym poza sobą cień w znaczeniu optycznym, byłaby kula ziemska. Warunki te zmieniają się wraz ze zmniejszaniem długości fal: stopień uginania maleje, właściwości fizyczne fal w zwykłych warunkach zbliżają się do właściwości światła.
Zasadnicza różnica pod względem możliwości zastosowań praktycznych i właściwości fizycznych występuje przy przejściu od fal krótkich do ultrakrótkich. Analogie do światła stają się tu coraz wyraźniejsze i dlatego fale ultrakrótkie i podczerwone obejmuje się jedną nazwą fal quasi-optycz-nych. Obszar ten można podzielić na fale metrowe, decymetrowe, centymetrowe, milimetrowe i podczerwone.
ROZCHODZENIE SIĘ FAL RADIOWYCH W PRZESTRZENI
Zagadnienie rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w przestrzeni wkraczające do zagadnień fizyki najwyższych warstw atmosfery ziemskiej, mające wiele punktów stycznych z meteorologią a nawet astronomią, jest w ogólnym ujęciu niezmiernie skomplikowane. Występuje tu taka liczba najrozmaitszych czynników, bezpośrednio i pośrednio wpływających na rozchodzenie się fal, że uzgodnienie wyników różnych obserwacji i ustalenie pewnych zależności ilościowych jest bardzo trudne.
Rozważając rozchodzenie się fal elektromagnetycznych w przestrzeni, należy uwzględnić dwa przypadki:
1) Źródło fal elektromagnetycznych — antena znajduje się na wysokości znacznie przewyższającej długość używanej fali. Wtedy rozchodzi się ona w postaci tzw. fali przestrzennej w środowisku gazowym (powietrze), które można uważać za nieskończenie rozciągłe. Typowym przykładem takich fal są fale świetlne i centymetrowe lub milimetrowe fale elektromagnetyczne, wysyłane przez anteny z wysokości wielokrotnie przewyższających ich długość. Przestrzenna fala elektromagnetyczna ulega silniejszemu niż fale długie pochłanianiu przez materię i znacznie mniejszemu uginaniu (dyfrakcji). Z tego powodu zasięg tych fal nie przekracza horyzontu optycznego. W stosunku do fal świetlnych mają one tę przewagę, że ulegają znacznie mniejszemu pochłanianiu przez mgły, dymy, chmury itp. Otrzymywane przez radioamatorów zadziwiająco duże zasięgi krótkich fal wytłumaczyli 01iver Heaviside i Artur Edwin Kennelly, przyjąwszy istnienie w górnych rejonach atmosfery silnie zjonizowanej warstwy, tzw. jonosfery (ściśle biorąc paru warstw). Cząsteczki oraz atomy tlenu i azotu ulegają jonizacji głównie pod działaniem nadfioletu z promieniowania słonecznego (patrz PLAMY NA SŁOŃCU str. 36).