Номер 2, страница 147, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. Почему длинные радиоволны могут распространяться на большие расстояния?

2. Способность длинных радиоволн (ДВ) и сверхдлинных (СДВ) распространяться на большие расстояния в тысячи километров объясняется двумя ключевыми физическими механизмами, которые особенно эффективно работают именно для волн с большой длиной.

Дифракция и распространение поверхностной волной.

Дифракция — это свойство волн огибать препятствия. Эффект дифракции проявляется тем сильнее, чем больше длина волны по сравнению с размерами препятствия. Для длинных радиоволн, чья длина измеряется километрами, сама Земля с ее кривизной является "преодолимым" препятствием. Благодаря этому они могут огибать земную поверхность и распространяться далеко за горизонт. Такой способ распространения называют поверхностной волной. Затухание этих волн, особенно над проводящей поверхностью (например, морской водой), относительно невелико, что и обеспечивает возможность связи на большие расстояния.

Отражение от ионосферы (ионосферная волна).

Ионосфера — это ионизированные слои в верхней атмосфере Земли (начиная с высоты 60–80 км), которые могут отражать радиоволны. Длинные волны хорошо отражаются от самых нижних слоев ионосферы (слой D). В результате поверхность Земли и ионосфера образуют гигантский естественный волновод. Радиоволна, попадая в этот волновод, многократно переотражается между его "стенками" и может распространяться вдоль поверхности Земли на огромные расстояния с очень малым ослаблением.

В отличие от них, радиоволны других диапазонов распространяются иначе:

Короткие волны (КВ) плохо огибают земную поверхность, но способны отражаться от более высоких слоев ионосферы (E и F), что позволяет им путешествовать на межконтинентальные расстояния путём нескольких "скачков". Однако такая связь менее стабильна и зависит от времени суток и солнечной активности.

Ультракороткие волны (УКВ) из-за своей малой длины волны практически не испытывают дифракции на кривизне Земли и в большинстве случаев проходят сквозь ионосферу, не отражаясь. Поэтому их распространение в основном ограничено зоной прямой видимости.

Таким образом, сочетание сильной дифракции и стабильного распространения в естественном волноводе "Земля-ионосфера" наделяет длинные волны уникальной способностью покрывать огромные расстояния.

Ответ: Длинные радиоволны распространяются на большие расстояния благодаря двум механизмам: 1) дифракции, которая позволяет им огибать кривизну Земли (распространение поверхностной волной); 2) отражению от нижних слоёв ионосферы, что создает эффект волновода между Землей и ионосферой и направляет волны на тысячи километров с низким затуханием.