Номер 2, страница 162 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Радиосвязь на длинных волнах может осуществляться с объектами, находящимися за пределами прямой видимости. Это возможно благодаря

1) влиянию магнитного поля Земли на радиоволны

2) преломлению радиоволн в атмосфере

3) дифракции радиоволн на поверхности Земли

4) отражению радиоволн от ионосферы

Для того чтобы радиосвязь была возможна с объектами за пределами прямой видимости, радиоволны должны каким-либо образом огибать кривизну земной поверхности. Существует несколько физических явлений, которые могут это обеспечивать. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов.

Магнитное поле Земли оказывает существенное влияние на движущиеся заряженные частицы, например, на частицы солнечного ветра, вызывая полярные сияния. Его воздействие на электромагнитные волны, которыми являются радиоволны, значительно слабее и проявляется в основном в ионосфере (например, в виде вращения плоскости поляризации волны). Однако это не является основным механизмом, позволяющим радиоволнам распространяться на большие расстояния за горизонт.

Преломление (рефракция) радиоволн происходит в тропосфере из-за того, что показатель преломления воздуха меняется с высотой. Это приводит к искривлению траектории распространения волн и некоторому увеличению дальности связи. Однако этот эффект наиболее выражен для коротких волн (УКВ диапазон) и не может объяснить возможность связи на длинных волнах на расстояния в тысячи километров.

Дифракция — это свойство волн огибать препятствия. Земной шар является таким препятствием для радиоволн. Явление дифракции проявляется тем сильнее, чем больше длина волны ($ \lambda $) по сравнению с размерами препятствия. Длинные волны (длина волны от 1 до 10 км) способны заметно дифрагировать на кривизне Земли. Этот механизм, называемый распространением земной волной, обеспечивает стабильную связь за горизонтом на расстояния до нескольких сотен километров. Это один из верных механизмов.

Ионосфера — это верхний слой атмосферы, ионизированный солнечным излучением. Этот слой, содержащий свободные электроны и ионы, способен отражать радиоволны, действуя как огромное зеркало в небе. Радиоволны длинного, среднего и короткого диапазонов, посланные вверх, отражаются от ионосферы и возвращаются на Землю на очень большом удалении от передатчика. Этот механизм называется распространением пространственной (или ионосферной) волной. Именно он обеспечивает сверхдальнюю, в том числе межконтинентальную, радиосвязь. Хотя дифракция тоже вносит свой вклад, именно отражение от ионосферы является ключевым фактором для связи на максимально большие расстояния, что исторически было подтверждено при объяснении трансатлантических радиопередач Г. Маркони. Поэтому этот вариант является наиболее полным и значимым объяснением.

Ответ: 4