Tại sao tín hiệu vô tuyến du lịch xa hơn vào ban đêm hơn trong ngày?

2023 Tác giả: Darleen Leonard | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-07-30 22:27

Tầng điện ly là một lớp khí quyển phía trên khoảng 50-600 dặm so với mực nước biển. Nó được đặt tên bởi vì nó được ion hóa một cách nhất quán bởi bức xạ mặt trời và vũ trụ. Trong các thuật ngữ rất đơn giản, tia X, tia cực tím và các bước sóng ngắn hơn được phát ra bởi Mặt Trời (và từ các nguồn vũ trụ khác) giải phóng các electron trong lớp khí quyển này khi các photon đặc biệt này được hấp thụ bởi các phân tử. Bởi vì mật độ của các phân tử và nguyên tử khá thấp trong tầng điện ly (đặc biệt là ở các tầng trên), nó cho phép các electron tự do tồn tại theo cách này trong một khoảng thời gian ngắn trước khi kết hợp lại. Thấp hơn trong bầu khí quyển, nơi mật độ của các phân tử lớn hơn, sự tái tổ hợp này xảy ra nhanh hơn nhiều.

Điều này có liên quan gì đến sóng radio? Nếu không có sự can thiệp, sóng vô tuyến di chuyển theo đường thẳng từ nguồn phát sóng, cuối cùng chạm vào tầng điện ly. Điều gì xảy ra sau khi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đáng chú ý trong số đó là tần số của sóng và mật độ của các electron tự do. Đối với sóng AM, với điều kiện thích hợp, về cơ bản chúng sẽ phản xạ qua lại giữa mặt đất và tầng điện ly, truyền tín hiệu xa hơn và xa hơn. Vì vậy, rõ ràng tầng điện ly có khả năng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát thanh trên mặt đất. Nhưng nó là bản chất liên tục chuyển động của tầng điện ly khiến mọi thứ trở nên thật thú vị. Và vì lý do đó, chúng tôi sẽ phải có thêm một chút kỹ thuật, mặc dù chúng tôi sẽ ít tốn kém nhất cho bạn toán học và chúng tôi sẽ loại bỏ một chút phức tạp trong nỗ lực không đọc toàn bộ sách giáo khoa về bạn.

Khi các electron này gặp phải sóng vô tuyến AM mạnh, chúng có khả năng dao động ở tần số sóng, lấy một số năng lượng từ sóng vô tuyến trong quá trình. Với đủ chúng, như có thể xảy ra trong lớp F, (khi mật độ của các electron gặp phải là đủ so với tần số tín hiệu cụ thể), và giả sử chúng không chỉ tái kết hợp với một số ion (có nhiều khả năng trong E và D lớp vào ban ngày), điều này có thể rất hiệu quả khúc xạ tín hiệu trở lại trái đất ở đủ sức mạnh để được chọn trên đài phát thanh của bạn.

Tùy thuộc vào điều kiện, quá trình này có khả năng có thể lặp lại nhiều lần với tín hiệu nảy xuống mặt đất và sao lưu. Vì vậy, sử dụng SkyWave này, chứ không phải chỉ là groundwave ban ngày bình thường, AM tín hiệu vô tuyến có thể được nhân giống thậm chí hàng ngàn dặm.

Tất nhiên, điều này có thể trở thành một vấn đề lớn vì chỉ có hơn 100 tần số radio AM được phép (bị hạn chế để giữ tín hiệu can thiệp quá nhiều với nhau), nhưng chỉ khoảng 5.000 đài phát thanh ở Hoa Kỳ. Cho rằng vào ban đêm, các tín hiệu từ các trạm này có thể đi xa, đây chỉ là một công thức cho các trạm can thiệp với nhau. Kết quả là, vào ban đêm, các đài AM ở Hoa Kỳ thường giảm sức mạnh của chúng, tắt máy hoàn toàn cho đến khi mặt trời mọc vào ngày hôm sau và / hoặc có thể được yêu cầu sử dụng anten định hướng, vì vậy tín hiệu cụ thể của chúng không ảnh hưởng đến trạm trên cùng một tần số. Mặt khác, các đài FM không phải thực hiện bất kỳ điều gì vì tầng điện ly không ảnh hưởng lớn đến tín hiệu của chúng, có lợi ích phụ (hoặc bất lợi, tùy theo quan điểm của bạn) hạn chế nghiêm trọng phạm vi của Các tín hiệu FM, dựa vào sự lan truyền sóng mặt đất.

Thực tế tiền thưởng: