{"id":1809,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1809","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1809\/","title":{"rendered":"Perch\u00e9 la ionosfera riflette le onde elettromagnetiche (le onde corte si trasmettono anche agli antipodi della terra) e perch\u00e9 soltanto a certe lunghezze d&#8217;onda? \r\nChe cosa e&#8217; il troposcattering delle onde e.m. uhf?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Le onde radio (che sono una parte dello spettro elettromagnetico e <font color=\"#000000\">precisamente<br \/>\nquella con frequenza minore) in assenza di &#8220;perturbazioni&#8221; si <\/font>propagano<br \/>\nin linea retta, come avviene per la luce. Se fosse sempre cos\u00ec l&#8217;unico<br \/>\nmodo per trasmettere onde radio a lunga distanza sarebbe utilizzare satelliti<br \/>\nartificiali o ponti radio, &#8220;a vista&#8221;, cio\u00e8 fra stazioni in portata<br \/>\nottica fra di loro. In realt\u00e0 non sempre \u00e8 cos\u00ec, principalmente<br \/>\nper due motivi: la rifrazione e la diffrazione (ci sarebbe anche l&#8217;effetto<br \/>\npiccolissimo della forza di gravit\u00e0, ma lo trascuriamo perch\u00e9<br \/>\nveramente molto piccolo; l&#8217;ho citato solo per ricordare la relativit\u00e0<br \/>\ngenerale di Einstein che ha predetto questo stupefacente risultato).<br \/>\n<br \/>E&#8217; esperienza di tutti che la luce non sempre si propaga in linea retta:<br \/>\nin certe condizioni curva; come nel caso in cui passi attraverso materiali<br \/>\ncon indici di rifrazione diversi, per esempio dall&#8217;aria alla plastica dei<br \/>\nmiei occhiali. Per quanto riguarda la diffrazione abbiamo esperienza pi\u00f9<br \/>\ncon un altro tipo di onde, cio\u00e8 quelle sonore: anche se fra noi<br \/>\ne chi ci parla c&#8217;\u00e8 un ostacolo (purch\u00e9 non troppo grosso)<br \/>\nriusciamo ad ascoltarlo. Cos\u00ec onde elettromagnetiche lunghe riescono<br \/>\nad aggirare ostacoli (come edifici o colline) purch\u00e9 non troppo<br \/>\ngrossi rispetto alla &#8220;lunghezza&#8221; dell&#8217;onda. Ma anche in questo modo la<br \/>\ntrasmissione avviene su scala locale, poich\u00e9 le onde elettromagnetiche<br \/>\nnon hanno nessun motivo per seguire la curvatura terrestre.<br \/>\n<br \/>Ma torniamo alla rifrazione, che \u00e8 la causa della riflessione<br \/>\nnella ionosfera. Un fenomeno molto simile alla riflessione attraverso la<br \/>\nionofera \u00e8 il miraggio. Il pi\u00f9 comune miraggio \u00e8 quello<br \/>\nche si ha quando si viaggia d&#8217;estate su una distesa d&#8217;asfalto o nel deserto:<br \/>\nin lontananza appaiono delle &#8220;pozze d&#8217;acqua&#8221; che scompaiono man mano che<br \/>\nci avviciniamo.<br \/>\n<br \/>Cosa accade? Esattamente quello che accade nella ionosfera: vicino<br \/>\nal suolo l&#8217;aria \u00e8 molto pi\u00f9 calda ed ha un indice di rifrazione<br \/>\nminore, perci\u00f2 la luce proveniente dall&#8217;alto &#8220;curva&#8221; dapprima rendendosi<br \/>\nparallela al suolo e poi risale leggermente verso l&#8217;alto.\n<\/p>\n<p><center><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"246\" height=\"79\" alt=\"\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/ionosf\/fig1.gif\"\/><br \/><font size=\"1\"> <\/font><br type=\"_moz\"\/><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nE&#8217; un fenomeno simile alla riflessione totale che si ha nel passaggio della<br \/>\nluce da un mezzo pi\u00f9 denso<br \/>\n<br \/>ad uno meno denso (per esempio sott&#8217;acqua \u00e8 quasi impossibile<br \/>\nguardare fuori: la superfice sembra uno specchio) solo che in questo caso<br \/>\nla &#8220;transizione&#8221; fra i due mezzi (cio\u00e8 fra i due indici di rifrazione)<br \/>\n\u00e8<br \/>\n<br \/>graduale e non discontinua.<br \/>\n<br \/>Guardano la figura &#8220;sottosopra&#8221; si pu\u00f2 interpretarla come il<br \/>\npercorso di un&#8217;onda elettromagnetica nella ionosfera. Nella transizione<br \/>\ntra la stratosfera e la ionosfera c&#8217;\u00e8 un forte cambiamento di indice<br \/>\ndi rifrazione per le onde elettromagnetiche, dovuto al fatto che il gas<br \/>\nionizzato ha propriet\u00e0 elettriche ben diverse dai gas non ionizzati.<br \/>\nCos\u00ec il percorso di un&#8217;onda radio che va verso l&#8217;alto (e che si<br \/>\n&#8220;perderebbe&#8221; nello spazio) viene deflesso e riesce a seguire (per pi\u00f9<br \/>\no meno strada) la curvatura terrestre, ridiscendendo al suolo anche a notevole<br \/>\ndistanza. Spesso, in questi casi, a distanze intermedie l&#8217;onda non arriva<br \/>\ne curiosamente la stazione si pu\u00f2 &#8220;ascoltare&#8221; solo molto vicino<br \/>\no molto lontano.<br \/>\n<br \/>Il fatto che solo certe frequenze (e alcune in maniera pi\u00f9 &#8220;intensa&#8221;)<br \/>\nvengano ricevute a distanza \u00e8 dovuto al diverso indice di rifrazione<br \/>\nper le <a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=8243#interazione\">differenti frequenze<\/a>. Infatti<br \/>\nogni frequenza subisce una deflessione<br \/>\n<br \/>diversa: come in un prisma ogni colore segue un percorso diverso e<br \/>\nla luce bianca viene scomposta nei colori dell&#8217;iride.<br \/>\n<br \/>Le variazioni del &#8220;vento solare&#8221; (particelle ionizzate provenienti<br \/>\ndal sole) causano variazioni delle altitudini e densit\u00e0 della ionosfera,<br \/>\nprovocando a volte dei problemi di trasmissione.<br \/>\n<br \/>Per quanto riguarda il troposcattering, a volte detto &#8220;diffusione troposferica&#8221;<br \/>\nesso \u00e8 sostanzialmente lo stesso fenomeno della &#8220;riflessione&#8221; ionosferica,<br \/>\nche si realizza, per\u00f2 negli strati della troposfera. Quindi il<br \/>\n<br \/>termine &#8220;diffusione&#8221; (come anche &#8220;scattering&#8221;) \u00e8 improprio.<br \/>\nIn questo caso la variazione di indice di rifrazione \u00e8 dovuta al<br \/>\ndiverso tenore di umidit\u00e0 nei vari strati dell&#8217;aria, e quindi le<br \/>\ncondizioni atmosferiche sono una sorgente di disturbi (o di vantaggi).<br \/>\nOvviamente le frequenze in gioco non \u00e8 detto che siano le stesse<br \/>\ndella &#8220;riflessione&#8221; ionosferica.<\/p>\n<p>Queste ed altre interessanti questioni sul tema vengono discusse nel<br \/>\nnewsgroup <a href=\"http:\/\/newsgroup.tiscali.it\/browse\/a\/it.hobby.radioamatori.moderato\/\">it.hobby.radioamatori<\/a><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":186,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[45],"tags":[],"class_list":["post-1809","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elettromagnetismo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1809","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/186"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1809"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1809\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1809"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1809"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1809"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}