Körkörösen polarizált fény. Az elektromágneses hullámok polarizációja

Hullámpolarizáció bemutatása: a zsinór a forgórésztől a rés előtt körben, a rés mögött pedig a csatlakozási pontig lineárisan oszcillál

Hullámpolarizáció- a keresztirányú hullámokra jellemző, egy rezgő mennyiség vektorának viselkedését írja le a hullám terjedési irányára merőleges síkban.

A polarizáció típusai

A keresztirányú hullámot két irány jellemzi: egy hullámvektor és egy amplitúdóvektor, amelyek mindig merőlegesek a hullámvektorra. A hullámvektor a hullám terjedésének irányát mutatja, az amplitúdóvektor pedig azt, hogy a rezgések milyen irányban következnek be. A háromdimenziós térben van egy másik szabadsági fok - az amplitúdóvektor forgatásának lehetősége a hullámvektor körül.

A hullámpolarizáció oka lehet:

aszimmetrikus hullámgenerálás a zavarforrásban;
a hullámterjedési közeg anizotrópiája;
fénytörés és reflexió két közeg határán.

A jelenség elmélete

Egy elektromágneses hullám (elméletileg és gyakorlatilag is) két polarizált komponensre bontható, például függőlegesen és vízszintesen polarizált. Más kiterjesztések is lehetségesek, például egy másik, egymásra merőleges iránypár mentén, vagy két, bal és jobb körpolarizációjú komponensre. Amikor egy lineárisan polarizált hullámot körkörös polarizációkra próbálunk felbontani (vagy fordítva), két félintenzitású komponens fog fellépni.

A polarizáció kvantum és klasszikus szempontból is leírható egy kétdimenziós komplex vektorral ( Jones vektor). A fotonpolarizáció a q-bit egyik megvalósítása.

Az antennasugárzás általában lineáris polarizációval rendelkezik.

A felületről visszaverődő fény polarizációjának megváltoztatásával meg lehet ítélni a felület szerkezetét, optikai állandóit és a minta vastagságát.

Ha a szórt fény polarizált, akkor eltérő polarizációjú polarizáló szűrővel a fény átjutása korlátozható. A polarizátorokon áthaladó fény intenzitása megfelel Malus törvényének. A folyadékkristályos képernyők ezen az elven működnek.

Egyes élőlények, például a méhek, képesek megkülönböztetni a fény lineáris polarizációját, ami további lehetőségeket ad számukra a térben való tájékozódásra. Felfedezték, hogy egyes állatok, például a sáskarák, képesek megkülönböztetni a körkörösen polarizált fényt, vagyis a körkörös polarizációjú fényt. Vannak, akik képesek megkülönböztetni a fény polarizációját, különösen, ezek az emberek szabad szemmel megfigyelhetik a fény részleges polarizációjával kapcsolatos hatásokat a nappali égbolton. Lev Nyikolajevics Tolsztoj így írja le ezt a hatást „Ifjúság” című történetében: „és az erkély nyitott ajtaján benézve a tiszta égboltra, amelyen, ha alaposan megnézzük, hirtelen egy poros, sárgás folt jelenik meg. és újra eltűnik;

Az elektromágneses hullámok polarizációjának felfedezésének története

A polarizált fényhullámok felfedezését sok tudós munkája előzte meg. 1669-ben Rasmus Bartholin dán tudós beszámolt mészpát kristályokkal (CaCO 3) végzett kísérleteiről, amelyek legtöbbször szabályos romboéder formájúak, amelyeket Izlandról hazatérő tengerészek hoztak. Meglepve fedezte fel, hogy egy fénysugár, amikor áthalad egy kristályon, két sugárra szakad (ma szokásosnak és rendkívülinek nevezik). Bartolin alaposan tanulmányozta az általa felfedezett kettős fénytörés jelenségét, de magyarázatot nem tudott adni rá.

Húsz évvel E. Bartholin kísérletei után felfedezése felkeltette Christian Huygens holland tudós figyelmét. Ő maga kezdte el tanulmányozni az izlandi sparkristályok tulajdonságait, és fényhullámelmélete alapján kifejtette a kettős fénytörés jelenségét. Ezzel egyidejűleg bevezette a kristály optikai tengelyének fontos fogalmát, amely körül forgatva nincs a kristály tulajdonságainak anizotrópiája, vagyis irányfüggősége (természetesen nem minden kristály rendelkezik ilyennel). egy tengely).

Kísérleteiben Huygens messzebbre ment, mint Bartholin, és egy izlandi sparkristályból kilépő mindkét sugarat egy másik hasonló kristályon átengedte. Kiderült, hogy ha mindkét kristály optikai tengelye párhuzamos, akkor ezeknek a sugaraknak a további bomlása már nem következik be. Ha a második romboédert 180 fokkal elforgatjuk a közönséges sugár terjedési iránya körül, akkor a második kristályon áthaladva a rendkívüli sugár az első kristályban lévő eltolódással ellentétes irányban eltolódik, és mindkét sugár kijön belőle. egy sugárba kapcsolt rendszer. Az is kiderült, hogy a kristályok optikai tengelyei közötti szög függvényében változik a közönséges és a rendkívüli sugarak intenzitása.

Ezek a tanulmányok közel hozták Huygenst a fény polarizációja jelenségének felfedezéséhez, de a döntő lépést nem tudta megtenni, mivel elméletében a fényhullámokat longitudinálisnak feltételezték. H. Huygens kísérleteinek magyarázatára a fény korpuszkuláris elméletéhez ragaszkodó I. Newton felvetette a fénynyaláb tengelyirányú szimmetriájának hiányát, és ezzel fontos lépést tett a fény polarizációjának megértése felé. .

( E x = E 1 cos ⁡ (τ + δ 1) E y = E 2 cos ⁡ (τ + δ 2) E z = 0 (\displaystyle (\begin(esetek)E_(x)=E_(1)\ cos \left(\tau +\delta _(1)\right)\\E_(y)=E_(2)\cos \left(\tau +\delta _(2)\right)\\E_(z) =0\end(esetek)))

Itt a fázis kezdete τ = k z − ω t (\displaystyle \tau =kz-\omega t).

Az első két egyenlet átalakításával és összeadásával megkaphatjuk a vektor mozgásegyenletét E → (\displaystyle (\vec (E))):

(E x E 1) 2 + (E y E 2) 2 − 2 E x E 1 E y E 2 cos ⁡ (δ) = sin 2 ⁡ δ (\displaystyle \left((\frac (E_(x))) (E_(1)))\jobbra)^(2)+\left((\frac (E_(y))(E_(2)))\jobbra)^(2)-2(\frac (E_(x) ))(E_(1)))(\frac (E_(y))(E_(2)))\cos(\delta)=\sin ^(2)(\delta )), ahol a fáziskülönbség δ = δ 1 − δ 2 (\displaystyle \delta =\delta _(1)-\delta _(2)).

Együtt S 1 (\displaystyle S_(1)), S 2 (\displaystyle S_(2)), S 3 (\displaystyle S_(3)) normalizált Stokes-paramétereket is használnak s 1 = S 1 / S 0 (\displaystyle s_(1)=S_(1)/S_(0)), s 2 = S 2 / S 0 (\displaystyle s_(2)=S_(2)/S_(0)), s 3 = S 3 / S 0 (\displaystyle s_(3)=S_(3)/S_(0)). Polarizált fényhez s 1 2 + s 2 2 + s 3 2 = 1 (\displaystyle s_(1)^(2)+s_(2)^(2)+s_(3)^(2)=1).

s- És p- hullámpolarizáció

Optikában és elektrodinamikában s- polarizált hullám (vö. német. senkrecht- merőleges) a beesési síkra merőleges E elektromos térvektorral rendelkezik. s σ -polarizált, szagittálisan polarizált, E-típusú hullám, TE hullám ( Keresztirányú elektromos) . p- polarizált hullám (vö. lat. párhuzamos- párhuzamos) a beesési síkkal párhuzamos E elektromos térvektorral rendelkezik. p-polarizált hullámnak is nevezik π -polarizált, beesési síkban polarizált, H-típusú hullám, TM-hullám ( Keresztirányú mágneses) .

A TM hullám és a TE hullám kifejezéseket számos szerző felcseréli. A helyzet az, hogy a klasszikusan lapos határ a szerkezet kétirányú homogenitását feltételezi. Ebben az esetben meghatározzuk a beesési síkot és az arra vonatkozó feszültségek merőlegességét. Az elektromágneses tér két, egymással nem összefüggő megoldásra való felosztása általánosabb, egy irányban homogén szerkezet esetén lehetséges. Ebben az esetben célszerű meghatározni a feszültségek merőlegességét a homogenitás irányához képest. Az utolsó definíciót az adott klasszikus esetre kiterjesztve oda vezet, hogy a homogenitás irányára merőleges feszültség a beesési síkban jelenik meg. Megjegyzendő, hogy fémfelület esetén csak a fémhatárra merőleges elektromos intenzitású hullámok jelentősek. Az ilyen hullámokat kényelmesebb TE hullámoknak nevezni. A TM és TE kifejezések a lézerüregben vagy hullámvezetőben lévő transzverzális módusok megjelölésével is kapcsolatosak.

A szeizmológiában p-wave (az angol primer szóból) egy hosszanti hullám, amely először érkezik a földrengés epicentrumából. s-wave (az angol Secondary - Secondary szóból) - keresztirányú hullám (nyíróhullám), amelynek terjedési sebessége kisebb, mint a longitudinálisé, ezért az epicentrumból később érkezik.

Hullámpolarizáció

Hullámpolarizáció- a keresztirányú hullámokra jellemző, egy rezgő mennyiség vektorának viselkedését írja le a hullám terjedési irányára merőleges síkban.

IN hosszirányú polarizáció egy hullámban nem fordulhat elő, mivel az ilyen típusú hullámokban a rezgések iránya mindig egybeesik a terjedés irányával.

A keresztirányú hullámot két irány jellemzi: egy hullámvektor és egy amplitúdóvektor, amelyek mindig merőlegesek a hullámvektorra. Tehát a háromdimenziós térben van még egy szabadságfok - a hullámvektor körüli forgás.

A hullámpolarizáció oka lehet:

aszimmetrikus hullámgenerálás a zavarforrásban;
a hullámterjedési közeg anizotrópiája;
fénytörés és reflexió két közeg határán.

A polarizációnak két fő típusa van:

lineáris- a zavaró rezgések egy síkban lépnek fel. Ebben az esetben arról beszélnek, hogy " síkpolarizált hullám";
kör alakú- az amplitúdóvektor vége egy kört ír le az oszcilláció síkjában. A vektor forgásirányától függően előfordulhatnak jobbra vagy balra.

E két, vagy éppen körkörös polarizáció alapján más, összetettebb típusú polarizáció is kialakítható. Például, elliptikus.

A polarizációt Lissajous ábrái írják le, és az egyenlő frekvenciájú transzverzális rezgések hozzáadásának felel meg.

Az elektromágneses hullámok polarizációja

A jelenség elmélete

A polarizáció kvantum és klasszikus szempontból is leírható egy kétdimenziós komplex vektorral ( Jones vektor). A fotonpolarizáció a q-bit egyik megvalósítása.

Az antennasugárzás általában lineáris polarizációval rendelkezik.

A felületről visszaverődő fény polarizációjának megváltoztatásával meg lehet ítélni a felület szerkezetét, optikai állandóit és a minta vastagságát.

, , , .

Közülük csak három független, mert az azonosság igaz:

Ha bevezetjük a kifejezés által meghatározott segédszöget (az előjel a bal és jobb polarizációnak felel meg), akkor a Stokes-paraméterekre a következő kifejezéseket kaphatjuk:

, , .

Ezen képletek alapján lehetőség nyílik egy fényhullám polarizációjának vizuális geometriai jellemzésére. Ebben az esetben a Stokes-paraméterek , , egy sugarú gömb felületén fekvő pont derékszögű koordinátáiként értelmeződnek. A és szögek ennek a pontnak a gömbi szögkoordinátáit jelentik. Egy ilyen geometriai ábrázolást Poincaré javasolt [ adja meg], ezért ezt a gömböt Poincaré-gömbnek nevezik. A matematikában ez a modell a Riemann-szférának, a fizika más ágaiban a Bloch-szférának felel meg.

A , mellett a normalizált Stokes paraméterek is használatosak. Polarizált fényhez.

Gyakorlati jelentősége

A jobb oldali kép polarizáló szűrővel készült

Leggyakrabban ezt a jelenséget különféle optikai effektusok létrehozására használják, valamint a 3D moziban (IMAX technológia), ahol a polarizációt a jobb és a bal szemnek szánt képek elkülönítésére használják.

Az űrkommunikációs vonali antennákban körpolarizációt alkalmaznak, mivel az adó- és vevőantennák polarizációs síkjának helyzete nem fontos a jelvétel szempontjából. Vagyis az űrhajó forgása nem befolyásolja a vele való kommunikáció képességét. A földi vonalakban lineárisan polarizált antennákat használnak - mindig előre választhat, hogy az antennák polarizációs síkját vízszintesen vagy függőlegesen helyezi el. A körkörösen polarizált antennát nehezebb elkészíteni, mint egy lineárisan polarizált antennát. Általában a cirkuláris polarizáció elméleti dolog. A gyakorlatban elliptikus polarizációjú antennákról beszélnek - balra vagy jobbra forgásirányban.

A fény körkörös polarizációját a RealD és a MasterImage sztereó filmtechnológiákban is használják. Ezek a technológiák hasonlóak az IMAX-hoz, azzal a különbséggel, hogy a lineáris helyett a körkörös polarizáció lehetővé teszi a sztereó hatás fenntartását és a szellemkép elkerülését, amikor a fejet kissé oldalra döntik.

Részecskepolarizáció

Hasonló hatás figyelhető meg a spinnel rendelkező részecskenyaláb kvantummechanikai vizsgálatánál. Az egyedi részecske állapota ebben az esetben általában véve nem tiszta, és a megfelelő sűrűségi mátrixszal kell leírni. Egy spin ½ részecskére (mondjuk egy elektronra) ez egy 2x2-es Hermitiánus mátrix 1-es nyomvonallal:

Általános esetben megvan a formája

Itt van egy Pauli-mátrixokból álló vektor, amely a részecske átlagos spinjének vektora. Nagyságrend

hívott részecskepolarizáció foka. Ez a valós szám Az érték egy teljesen polarizált részecskenyalábnak felel meg

HULLÁMPOLARIZÁCIÓ- a vektorhullámmezők térbeli irányát meghatározó hullámkarakterisztika. Történelmileg ezt a koncepciót az optikában a „pre-vektorleírások” idejében vezették be, és kezdetben a hullámsugarak keresztirányú anizotrópiájának tulajdonságain alapult (lásd 1. A fény polarizációja).Kivétel nélkül minden fizikai típusra vonatkozik. hullámzavarok (lásd Hullámok), de alapvető A terminológia továbbra is az el-magnhoz kapcsolódik. (különösen optikai) mezőkben.

A hosszirányú és keresztirányban polarizált hullámokat megkülönböztetjük a térvektor orientációjától függően k). A longitudinális hullámok példái a sík homogén plazmahullámok (lásd. Langmuir hullámok); A keresztirányú hullámok elsősorban sík homogén elektromos hullámokat foglalnak magukban. hullámok homogén izotróp közegben vagy abban. Mivel a legújabb elektromos ( E ) és mag. ( N k) vektorok merőlegesek a hullámvektorra ( ), akkor gyakran hívják őket. hullámok, mint vagy TÉMA TÍZ (cm. Hullámvezető Sőt, ha a mezővektorok ( E, N E, k) fekszenek fixen repülőgépek ( () És (, k k), azaz van fix irányok a térben, a "lineáris hullámok" kifejezést használják. Két, azonos irányban terjedő lineárisan polarizált hullám szuperpozíciója ( ) és azonos frekvenciájú és eltérő irányú vektormezőkkel, általános esetben elliptikus polarizációs hullámot ad. Ez tartalmazza a vektorok végeit E És k H k rá merőleges síkban írjuk le k), azaz a forrás felé irányuló irányban. Abban az esetben, ha az ellipszisek körben degenerálódnak, a hullámok körkörösen polarizálódnak. Néha a körkörös (körkörös) polarizációjú hullámokat választják normálisnak Csíkos útitakaró környezet. A lineárisan, elliptikusan és körkörösen polarizált hullámok teljesen polarizált hullámok. Nem polarizáló. Ezzel szemben a hullámoknak véletlenszerű iránya van a térvektoroknak, amelyek időben nem korrelálnak ( E ) és azonos frekvenciájú és eltérő irányú vektormezőkkel, általános esetben elliptikus polarizációs hullámot ad. Ez tartalmazza a vektorok végeit ( ) (optikában - ). Amikor a hullámmezőben van, a véletlenszerűvel együtt polarizátorok is vannak. komponens, akkor részlegesen polarizált hullámokról beszélünk, amelyeket kvantitatívan a polarizáció mértéke jellemez, amely megegyezik a polarizált rész időátlagos intenzitásának és összértékének arányával (lásd. Koherencia).

Nagyon összetett polarizáció. A tulajdonságok térben inhomogén hullámokkal rendelkeznek, amelyek elvileg homogén síkhullámok szuperpozíciójának tekinthetők (lásd. (cm.).Ebben az esetben a vektorok polarizációjának jellege E És ( gyakran másnak bizonyul. Tehát, ha a tengely mentén fut x hullámok típusa TM ( mező k felé keresztirányban orientált E sík és mező polarizációs ellipszist alkot a síkban ( E, k ), majd hullámokban, mint AZOK

Ez a tulajdonság módosul A tisztán állóhullámok esetében mindig jelezni kell, hogy a polarizációs ellipszisek milyen irányban vannak elhelyezve.

Inhomogén közegben általában nagyon nehéz leírni a hullámterek polarizációját. Általában csak a darabonként homogén közegek esetére szorítkozunk, különös tekintettel arra, hogy két homogén izotróp közeg egy éles határfelületre esik (lásd.

Nagyon fontos a kibocsátott anyagok terjedéséhez és fogadásához az elektromágneses hullámoknak megvan a polarizációjuk (franciául - polarizáció; görögül polos - tengely, pólus). Mint fizikai jelenség polarizáció - az elektromágneses hullám elektromos és mágneses vektorainak térbeli orientációja. A polarizációt jellemzően az elektromos térerősség vektor orientációja jellemzi. Azt a síkot, amelyben ez a vektor fekszik, ún polarizációs sík

A rádióhullámok polarizációs folyamata meglehetősen konvencionálisan magyarázható a kinyújtott és gerjesztett zenei húr mechanikai rezgéseivel való analógiával. A megfeszített húrt az egyik végén megfelelő gerjesztéssel (például ujjakkal visszahúzva) hozzuk rezgő állapotba, ami mechanikai hullám. A létrejövő hullám a húr mentén terjed, és a másik végén észlelhető. Egy ilyen mechanikai hullám leegyszerűsítve egy rádióhullám (vagy fényhullám) modelljeként ábrázolható, amely az űrben az elektromágneses rezgések forrásától a vevőhöz (rögzítőhöz) halad. A kifeszített zsinór többféle módon gerjeszthető: a húr függőleges vagy vízszintes síkban is eltéríthető. Ha egy adókészülék antennája által kibocsátott rádióhullámról beszélünk, akkor az első esetben analógról beszélhetünk. függőleges, és a második esetben - az analógról vízszintes polarizáció hullámok.

Egy hagyományos (az antenna után álló) rádióvevő esetében a kommunikációs vonal másik végén ez a finom különbség az elektromágneses hullámok áramlásának tulajdonságaiban nem jelentős. A vevő nem reagál a rádióhullám polarizációs síkjára, hanem csak a teljesítményét regisztrálja (a modellben ez a húr elhajlásának mértéke); nem tesz különbséget vízszintes és vertikális polarizáció között. Vannak azonban olyan elemek, amelyek az elektromágneses rezgések polarizációjára reagálnak. Úgy hívják polarizáló szűrők. Húr esetén a szűrő ilyen egyszerűsített analógja lehet egy vízszintes (vízszintesen rezgő húr esetén) vagy függőleges (függőlegesen rezgő húr esetén) rés az emberi szem elé, a terjedési irányra merőlegesen elhelyezett kartonban. a mechanikai hullámtól. Az elektromágneses hullám terjedési irányához képest adott helyzetben elhelyezett polarizáló szűrő csak bizonyos típusú polarizáció esetén válik rádión átlátszóvá.

Ha a hullámgerjesztés vízszintes és függőleges komponensei egy bizonyos idősorrendben jelennek meg, akkor ez oda vezet körkörös polarizáció elektromágneses (vagy fény) hullámok. A körkörösen polarizált hullámok emissziója két egymásra merőleges lineáris polarizációjú hullám összegeként ábrázolható.

A különböző polarizációjú hullámok használata lehetővé teszi a jelek közeli frekvenciájú vagy azonos frekvenciájú továbbítását és azok hatékony szétválasztását vételkor. A polarizátor távoli vezérlésével kiválaszthatja a meghatározott polarizációval továbbított jeleket. Főleg kétféle polarizátort használnak: elektromágneses (ferrit) és mechanikus. Elektromos jellemzőik megközelítőleg azonosak. A mozgó alkatrészek hiánya az elektromágneses polarizátorban nagyobb megbízhatóságot jelent. Ugyanakkor a mechanikus polarizátorok zajszintje valamivel alacsonyabb.

Amikor a rádióhullámok a Föld felszínén terjednek, a Földről is visszaverődnek. Ahogy a fényhullámok a környező tárgyakról, úgy a kibocsátott rádióhullámok a Föld felszínéről is visszaverődnek. A Föld felszínének közvetlen közelében terjedő rádióhullámokat a rádiótechnikában talajhullámoknak vagy felszíni hullámoknak (felszíni sugaraknak) nevezik. A földi légkör (a görög atmos - gőz és sphdira - labda szóból) szintén jelentős hatással van a különböző hatótávolságú rádióhullámok terjedésére. A Földet körülvevő légkör általában három jellemző rétegre oszlik: a troposzférára, a sztratoszférára és az ionoszférára.

Troposzféra(a görög tropos szóból - fordulat) a légkör alsó rétege, amely 10...20 km magasságig terjed. A troposzféra elektromos tulajdonságait tekintve heterogén, amelyeket a légköri nyomás, hőmérséklet és páratartalom határoz meg, és a változó időjárási viszonyok miatt változik. Ezenkívül a légáramlatok intenzíven keverik a troposzférikus gázokat, ami helyi inhomogenitások kialakulásához vezet. Mindez jelentősen befolyásolja a rádióhullámok terjedését a troposzférában.

A légkörnek a troposzféra felett elhelyezkedő, legfeljebb 50 km-es magasságban elhelyezkedő rétegét ún. sztratoszféra(latin stratum - rétegből). A benne lévő gázok sűrűsége sokkal kisebb, mint a troposzférában. Az elektromos tulajdonságok szempontjából a sztratoszféra szinte homogén közeg, a hullámok fénysebességgel, jelentős veszteségek nélkül, egyenes vonalúan terjednek benne.

A sztratoszféra felett (20 000 km magasságig) található ionoszféra(a görög ionból - megy) - a légkör felső, ionizált rétegei, amelyek a kozmikus sugárzás és a Nap ultraibolya sugarai hatására képződnek. A levegőmolekulák ionizációja következtében pozitív gázionok és szabad elektronok jelennek meg. Minél nagyobb a szabad elektronok koncentrációja, annál erősebben befolyásolják a rádióhullámok terjedését.

Az 1 m 3 légköri levegőben található szabad elektronok számát ún koncentrációés jelölje N 3, el/m 3. Az elektronkoncentráció az ionoszféra különböző rétegeiben a magasság függvényében változik. A Föld felszínétől kis magasságban kicsi, mivel az ionizációs energia nem elegendő. Nagy magasságban a szabad elektronok koncentrációja alacsony a légkör alacsony gázsűrűsége miatt. 300...400 km magasságban a szabad elektronok koncentrációja az ionoszférában maximális. Az atmoszféra sűrűségének változása a Földtől való távolság növekedésével és hőmérsékletének összetett függése a magasságtól az ionizáció következtében négy különálló réteg kialakulásához vezet az ionoszférában: D, E, F 1 és F 2.

Ionoszférikus D réteg a Föld felszíne felett 60...90 km magasságban található. A réteg az ionoszféra szabálytalan képződménye, és gyakorlatilag csak nappal létezik, amikor a nap ionizáló sugárzásának intenzitása magas. A Föld felszínétől 100...120 km magasságban van egy E ionoszférikus réteg (Kennelly-Heaviside réteg). Az évszaktól és a napszaktól függően ebben a rétegben csak a szabad elektronok koncentrációja változik. napközben E réteg valamivel alacsonyabban, éjszaka pedig sokkal magasabban helyezkedik el, ami a napenergia áramlási szintjének változásaihoz kapcsolódik. Az ionoszféra F 1 és F 2 rétegei a Föld felszínétől 120-450 km magasságban helyezkednek el. Általában egy F rétegnek tekintik őket, amelyben a legnagyobb a szabad elektronok koncentrációja az ionoszférában.

2.3 ábra - Napi elektronkoncentráció az ionoszféra rétegeiben

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete