Номер 5, страница 130 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 26. Электромагнитные волны - номер 5, страница 130.

Условие.

5. Чем отличается распространение в атмосфере Земли длинных и коротких радиоволн?

Решение.

Распространение длинных и коротких радиоволн в атмосфере Земли принципиально различается из-за их разной длины волны ($ \lambda $) и, как следствие, разного характера взаимодействия с поверхностью Земли и ионосферой.

Распространение длинных радиоволн (ДВ)

Длинные радиоволны (диапазон длин волн от 1 км до 10 км) распространяются преимущественно вдоль земной поверхности. Этот тип распространения называется поверхностной (или земной) волной. Благодаря очень большой длине волны, они способны эффективно дифрагировать, то есть огибать препятствия, включая кривизну земного шара. Это позволяет им распространяться далеко за пределы прямой видимости. Ионосфера (верхний ионизированный слой атмосферы) в основном поглощает длинные волны в дневное время, но может частично отражать их ночью, незначительно увеличивая дальность. Основным преимуществом длинных волн является высокая стабильность сигнала, который почти не зависит от времени суток и состояния ионосферы. Дальность связи обычно составляет до 2000 км.

Распространение коротких радиоволн (КВ)

Короткие радиоволны (диапазон длин волн от 10 м до 100 м) ведут себя иначе. Их поверхностная волна сильно поглощается землей и затухает уже на расстоянии нескольких десятков километров. Поэтому основной способ их распространения на большие расстояния — это пространственная волна, которая отражается от ионосферы. Волна, излученная передатчиком вверх, достигает ионосферы на высоте 100-400 км, отражается от нее, как от зеркала, и возвращается на Землю на очень большом расстоянии от передатчика. Этот процесс может повторяться многократно: волна отражается от Земли, снова летит к ионосфере, отражается и т.д. Благодаря таким "скачкам" короткие волны способны обеспечивать связь между любыми точками на планете. Однако состояние ионосферы постоянно меняется под влиянием солнечной активности, времени суток и времени года, поэтому коротковолновая связь нестабильна, подвержена замираниям и требует подбора рабочих частот.

Ответ:

Основное отличие заключается в механизме распространения: длинные волны огибают земную поверхность за счет дифракции (распространяются как поверхностная волна), обеспечивая стабильную связь на средние расстояния. Короткие волны распространяются на сверхдальние расстояния благодаря многократным отражениям от ионосферы (как пространственная волна), но такая связь нестабильна и зависит от состояния ионосферы.