Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - N:o 9—10. Syyskuu—Lokakuu — September—Oktober - V. Ylöstalo: Sähkömagneettisten aaltojen eteneminen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
N:o 9—lo
RADIO
126
tiivisiä mittauksia sähkömagneettisen kentän
voimakkuudesta eri etäisyyksillä lähettäjästä
onkin suoritettu useimmissa sivistysmaissa aina
käytännöllisen radiotekniikan alkuajoilta läh-
tien. Mittausten luotettavaisuus ja herkkyys
on myös aivan viime vuosina suuresti lisäänty-
nyt elektroniputken käytäntööntulon jälkeen.
Elektroniputki, joka niin käänteentekevästi ja
hedelmällisesti on vaikuttanut koko langatto-
man tiedonvälitystekniikankehitykseen jamah-
dollisuuksiin, on myös mittaustekniikalle teh-
nyt korvaamattomia palveluksia.
Suuret ansiot etenemisproblemin kokeelli-
sessa tutkimuksessa on varsinkin amerikkalai-
silla. Noin vuodesta 1910 lähtien on Yhdys-
valloissa, pääasiallisesti L. W. Austinin joh-
dolla suoritettu järjestelmällisiä mittauksia
aina useampiin tuhansiin kilometreihin nouse-
villa välimatkoilla ja kaikilla käytetyillä aalto-
pituuksilla. Kokeittensa perusteella on Austin
johtanut erään laskelmissa usein käytetyn puo-
leksi empiirisen likimääräislain sähkömagneet-
tisen kentän voimakkuudelle.
h-I O 0015 d
E = 120 ’ 71
T7d
X e
VX~
,l = aaltopituus km:ssä.
d = välimatka »
h = lähetysantennin säteilykorkeus m:ssä.
/ = lähetysantennivirta amp.
E= sähkökentän voimakkuus etäisyydellä d,
mikrovolt./m.
Jos aaltopituus, välimatka ja säteilykorkeus
lausutaan metreissä, saa yhtälö muodon
f, t 0,000048 d
£ =I20:t-io xe~ yj
Sähkökentän voimakkuus saadaan tässäkin
tapauksessa mikrovolteissa metriä kohti. Aus-
tinin laki antaa keskimääräisiä arvoja kenttä-
voimakkuudelle aaltojen edetessä päivällä me-
ren yli ja aaltopituuden ollessa vähintään muu-
tamia satoja metrejä. Se eroaa kuitenkin tär-
keällä tavalla difraktioteorian perusteella joh-
detusta sähkömagneettisen kentän yhtälöstä.
Vaimennuseksponentti on nimittäin Austinin
kokeellisessa yhtälössä kääntäen verrannolinen
aaltopituuden neliöjuureen, eikä kuutiojuureen
niinkuin teoria edellyttäisi. Tästä seuraa, että
aaltojen vaimentuminen on pitkillä matkoilla,
kaikeksi onneksi, paljon pienempi kuin mitä
maanpinnan käyristyksen huomioonottava teo-
ria edellyttäisi. Niinpä on esim. 4000 metrin
pituisella aallolla Austinin mittausten mukaan
kenttävoimakkuus, kun välimatka on 1000km,
noin 7 kertaa suurempi kuin difraktioteoria
Watsonin mukaan edellyttäisi. 4000 km mat-
kalla on kokeellisen jateoreettisen arvon suhde
suuruusjärjestystä 1000, sekä 6000 km mat-
kalla noin 10000. Voidaan siis katsoa täysin
todistetuksi, että maanpinnan käyristyksen
huomioonottaminen ei yksin riitä selitykseksi
aaltojen etenemisilmiöille pitkillä matkoilla.
On sehtähden ollut välttämätöntä etsiä toisia
selityksiä näille ilmiöille.
Jo pian sen jälkeenkuin oli suoritettu ensim-
mäiset onnistuneet kokeet Europan ja Ameri-
kan välisen langattoman yhteyden aikaansaa-
miseksi, kiintyi huomio atmosferin osuuteen
sähkömagneettisten aaltojen etenemisessä. Oli-
han varsin pian huomattu erilainen eteneminen
päivällä ja yöllä, samoin kuin vaihtelut ja sään-
nöttömyydet aaltojen etenemisessä auringon
noustessa ja laskiessa. Toisaalta olivat J■ j.
Thomsonin noihin aikoihin suorittamat tutki-
mukset näyttäneet, että ohennettu ilma on suh-
teellisesti hyvä sähköinen johtaja. Lähellä oli
sentähden ajatus pitää ylempiä, ohuita ilmaker-
roksia osittain sähköisesti johtavina, ionisoitu-
neina. Jos näin on laita, muodostavat toiselta
puolen maanpinta ja toiselta puolen ylempi at-
mosferi välitilan,jossa aallotetenevät. Kun väli-
matka lähettäjästä on pieni, ei ylempi johtava
kerros huomattavammin vaikuta etenemiseen.
Joskuitenkin välimatka on suuriverrattuna joh-
tavan kerroksen korkeuteen maanpinnasta, on
otaksuttavissa, että lähettäjäantennin synnyt-
tämät sähkömagneettiset säteet, aallot, osit-
tain saapuvat myös ylempään johtavaan ker-
rokseen sekä tästä heijastuvat uudelleen, täy-
dellisemmin tai epätäydellisemmin, maahan.
Pitkillä välimatkoilla eivät aallot tällä edelly-
tyksellä olekaan pallomaisia avaruusaaltoja,
vaan kahden johtavan pinnan välillä eteneviä
sylinteriaaltoja, joiden vaimentuminen etäisyy-
den kasvaessa on paljon pienempi kuin pallo-
maisten avaruusaaltojen. Hypoteesin tällaisen
johtavan kerroksen olemassaolosta esittivät jo
v. 1902 A. Kenelly ja O. Heaviside. Viimemai-
nitun mukaan kutsutaankin tätä oletettua joh-
tavaa kerrosta Heaviside-kerrokseksi. Lähtien
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
