keynoTe on Tlc

La Propagazione Ionosferica

La ionosfera è la regione alta dell’atmosfera che si estende da un altitudine di 60 km fino a circa 400 km, nella quale le radiazioni solari provocano ionizzazioni nei gas costituenti la stessa atmosfera. La ionizzazione è il processo caratterizzato dal passaggio della radiazione solare attraverso la particella di atomo facendogli perdere un elettrone. Rimangono così cariche positive (ioni) ed elettroni, in movimento, libere di muoversi. Il livello di ionizzazione (numero di atomi ionizzati per unità di volume) dipende dall’energia solare, dalla concentrazione degli atomi e da una certa aleatorietà. Le radiazioni ultraviolette del sole tendono a cedere energia alle molecole in quantità sufficiente a ionizzarle. Se si ionizza un gas e poi lo si lascia a sé stante, dopo un certo tempo le cariche si ricombineranno. Nell’unità di tempo si ha un totale di ricombinazioni e un totale di ionizzazioni. Si parla così, nella zona alta dell’atmosfera, di equilibrio dinamico: accade cioé che il numero medio di ioni creati coincide con il numero di atomi che si ricompongono. Per cui c’è una variabilità nel tempo che vuol dire che i raggi solari variano dal giorno alla notte ed anche a seconda del ciclo stagionale. Un mezzo caratterizzato dalla presenza di cariche libere di muoversi è il “plasma” che non è altro che un gas ionizzato. A livello macroscopico è globalmente neutro ossia le particelle cariche di un segno e dell’altro, sono distribuite in maniera uniforme nel volume considerato. Applicando un campo elettromagnetico dall’esterno si noterà una perturbazione dell’equilibrio, spostando le cariche di un segno rispetto a quelle dell’altro segno. Lo spostamento ci sarà fino a quando la forza di richiamo, dovuta all’attrazione fra le particelle, non bilancia la forza esterna applicata attraverso il campo elettromagnetico. Quindi si può affermare che i campi elettromagnetici caratterizzano il comportamento elettromagnetico del plasma. L’effetto di cariche libere dai vincoli imposti dal reticolo molecolare muta in maniera notevole le caratteristiche elettriche del mezzo fino alle frequenze di circa 100 GHz. La propagazione delle onde elettromagnetiche nella ionosfera viene studiata trascurando inizialmente la dissipazione e schematizzando la ionosfera come un insieme di strati dielettrici, ciascuno dei quali dotato di caratteristiche dielettriche leggermente differenti rispetto al precedente. Tali strati (D,E,F1,F2) sono visti come gusci concentrici con la Terra. Lo strato D è quello più basso (circa tra i 60 e i 90 km di altitudine) ed è caratterizzato da una elevata concentrazione molecolare, una bassa densità elettronica, un’alta frequenza di collisione fra elettroni e molecole (quindi è uno strato fortemente dissipativo) e un alto tasso di ricombinazione fra ioni positivi ed elettroni (il processo di ricombinazione dipende dalla pressione: maggiore è quest’ultima, cioè quanto minore è l’altezza della zona ionizzata, più alto è il numero di ricombinazioni che avvengono nell’unità di volume). A causa della elevata ricombinazione lo strato si dissolve al tramonto per poi riapparire all’alba. Lo strato E è localizzato tra i 100 e i 140 km di altitudine. La densità elettronica può raggiungere i 10^(11) elettroni per metro al cubo (mentre lo strato precedente può arrivare fino ai 10^(10) di concentrazione elettronica per metro al cubo); è uno strato altamente dissipativo con frequenza di collisione ancora abbastanza elevata e durante la notte persiste una debole ionizzazione. La regione F è suddivisa in due strati: F1, posto a circa 200  km di altitudine; l’assorbimento è molto basso (presenza di collisioni bassa) ed è caratterizzato da una elevata densità elettronica. Poi c’é lo strato F2, situato a circa 300 km di quota e si estende fino a circa 450 km. Anche qui la densità elettronica è maggiore rispetto allo strato F1 e l’assorbimento è trascurabile.

Annunci
Questa voce è stata pubblicata il maggio 31, 2009 alle 8:56 am ed è archiviata in (Radio)Propagazione. Aggiungi il permalink ai segnalibri. Segui tutti i commenti qui con il feed RSS di questo articolo.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: