Радио и телевидение?.. Это очень просто!

Как распространяются длинные, средние и короткие электромагнитные волны? Что вызывает изменение их мощности, которое сказывается на приеме и называется замиранием или федингом? Как преодолеть его влияние, чтобы получить постоянную громкость звучания приемника? Все эти вопросы рассматриваются в приведенной здесь беседе.

Распространение радиоволн

Незнайкин. — Твой дядюшка и ты, мой дорогой друг, объяснили мне, как устроены и как работают радиопередатчики и ламповые радиоприемники. А из того, что происходит в пространстве между ними, я знаю лишь, что радиоволны распространяются со скоростью света, т. е. 300000 км/с. Ты не сказал мне, по какому пути они идут. Не проходят ли они через земной шар, что позволяет нам принимать коротковолновые передатчики, расположенные по ту сторону Земли?

Любознайкин. — Нет, Незнайкин. Волны не проходят сквозь землю. Все то, что хотя бы в небольшой степени является проводником электричества — земная кора как раз относится к этому случаю — поглощает волны или в лучшем случае отражает их. Отражение происходит, если волны падают на проводящий слой под относительно небольшим углом.

Характер распространения зависит в основном от частоты передаваемых сигналов. Длинные волны (ДВ) распространяются вдоль поверхности земного шара. Встречая на своем пути проводники, они теряют энергию. Это означает, что дальность действия ДВ передатчиков ограничена.

Н. — В самом деле, я хорошо принимаю ДВ передатчики из соседних стран, например из Люксембурга или Лондона, но мне никогда не удавалось принять станции из более удаленных городов. Вместе с тем я принимаю средние волны (СВ) на значительно больших расстояниях, особенно с наступлением ночи. Что же касается коротких волн (КВ), то они приходят ко мне со всего света. Я предполагаю, что у них траектория более гибкая, чем у ДВ, что легко позволяет нм обогнуть, половину земного шара.

Л. — Твое предположение неправильное. Чем короче волны, тем более прямолинейно они распространяются. Вспомни, Незнайкин, о распространении таких сверхультракоротких волн, как световые. Можно ли себе представить что-нибудь более прямое, чем луч света?

Н.

 — Тогда я совершенно не понимаю, как, несмотря на кривизну земной поверхности, нам удастся принимать КВ, приходящие даже с другой стороны Земли. Если эти волны действительно распространяются по прямой линии, они должны затеряться во внеземном пространстве.

Вокруг Земли и в космосе

Л. — Действительно, имеются волны, проникающие в космическое пространство. Именно с их помощью устанавливают связь с космонавтами, которые летят в своих кораблях, прогуливаются по Луне или по более далекой планете.

Вернемся, однако, на Землю, как это делают и радиоволны. А они это делают, потому что на высотах от 100 до 125 км они отражаются проводящим электричество слоем атмосферы. Это слой ионосферы, состоящей из воздуха, ионизированного воздействием ультрафиолетовых лучей солнца. А ты знаешь, что ионизация делает вещество проводником.

Н. — Следовательно, после отражения в ионосфере средние и короткие волны вновь падают на Землю. Однако теперь я не понимаю, как можно установить космическую связь, о которой ты только что упомянул.

Л. — Все зависит от угла, под которым волны входят в ионосферу. Если он превышает некоторую величину, волны проникают в ионосферу, проходят сквозь нее и затем свободно распространяются в космическом пространстве. И наоборот) если угол меньше некоторой предельной величины, волна под этим же углом отражается к Земле.

Н. — И она поглощается поверхностью земного шара?

Л. — Не обязательно. В зависимости от угла между волнами и земной поверхностью последняя также способна отражать волны. Таким образом, волны могут совершать несколько путешествий туда и обратно между ионосферой и Землей, что позволяет им пройти очень далеко и даже обогнуть весь наш земной шар.

Н. — Теперь я понимаю, как принимают передачи очень далеких станций. Однако громкость звучания таких передач временами изменяется. Не является ли это результатом того, что волны не всегда хорошо отражаются ионосферой?

Л. — Эти изменения громкости называются «фединг», что означает замирание. А вызывается это явление тем, что одновременно принимаются волны, излучаемые одним и тем же передатчиком, но доходящие до приемника по различным путям.

Примером может служить случай приема прямой и отраженной волн, что часто случается при приеме СВ. Эти волны способны огибать часть поверхности земного шара, если передатчик имеет достаточно большую мощность. На некотором расстоянии принимают одновременно прямую волну и волну, отраженную ионосферой. Пройденное ими расстояние неодинаково; отраженная волна проделала путь значительно больший, чем прямая (рис. 111).