Jonosfären startar ungefär vid 80 kilometers höjd.
Vid mycket hög utstrålning från solen kan den starta
redan vid 60 km. Det mest karakteristiska med jonosfären
är att den reflekterar kortvåg, radiovågor med våglängder
mellan 20 till 300 meter. Motsvarande frekvenser är 15 MHz
ner till 1 MHz.
Reflektionen fungerar i princip som en resonans vid den höjd
som har samma plasmafrekvens som vågen. På grund av jordens
magnetfält blir det lite mer invecklat.
Plasmafrekvensen i sin tur beror på laddningstätheterna och
massorna på de partiklar som medverkar. I jonosfären är det
huvudsakligen elektroner, så det är elektrontätheten som är
avgörande.
En radiovåg i vakuum och i jonosfären kan modelleras med en
kedja upphängd i snören. Om kedjan är spänd med en kraft av
1 N (0.1 kp) och kedjan väger 1 Kg/m så blir våghastigheten
längs kedjan 1 m/s. Kedjan antas då upphängd i oändligt långa
snören.
Utställningens kedja är spänd med kraften 2 N och väger 1 Kg/m.
Hastigheten blir då 1.4 m/s.
Sätts kedjan i vibration vid ändpunkterna med en frekvens lägre
än någon av snörenas pendelfrekvenser kommer vågen att reflekteras!
Om vibrationsfrekvensen är högre än alla snörenas frekvenser går
vågen hela vägen längs kedjan.
Pendelfrekvenserna motsvarar alltså plasmafrekvenserna uppe
i jonosfären.
Christer Jurén
Swedish Institute of Space Physics