Нормальное отражение радиоволн
Широко известен интересный случай ненормального распространения волн, когда с помощью радиолокатора, установленного на западном берегу Индии, удавалось наблюдать берега Аравии. Если учесть, что дальность действия радиолокационной станции по поверхности определяется зоной прямой видимости, то расстояние порядка 2000 км покажется невероятно большим.
Теперь попробуем отчетливо представить себе, как отражает радиоволны «нащупанный» ими предмет. Падающая на проводник электромагнитная волна возбуждает в нем переменный электрический ток. В свою очередь этот ток начинает возбуждать электромагнитные волны. Они-то и являются отраженными волнами. Ясно, что с улучшением проводимости той поверхности, на которую падает волна, увеличатся токи, улучшится ее отражающая способность. Но не менее важное обстоятельство — это форма отражающего предмета, а также положение его в пространстве по отношению к радиолокатору.
Зеркальная поверхность (а я б) отражает по прежнему пути лишь лучи, падающие под прямым углом. Неровная поверхность (в и г) отражает во все стороны.
Слева — действительное положение целей под самолетом; справа — то, что показывает экран самолетного радиолокатора.
Если волна падает под некоторым углом, меньшим 90°, на зеркальную поверхность, то она уже не возвращается обратно. Примером хорошего «зеркала» для радиолокатора может служить спокойная поверхность моря. Иное дело — отражение от шероховатой поверхности. Узкий луч, отразившись от такой поверхности, превращается в широко расходящийся пучок рассеянных волн. Так как именно этот случай имеет обычно место, то нетрудно понять, почему лишь незначительная доля энергии возвращается по своему прежнему пути, т. е. к радиолокатору. В действительности форма радиолокационных целей очень сложна. Летящий самолет, например, отражает радиоволны во все стороны по-разному. Значит, и величина приходящего к радиолокатору сигнала будет все время меняться с изменением положения самолета.
Законы зеркального и рассеянного отражения позволяют также понять, как с помощью радиоволн создается на экране радиолокационная «карта». Поверхность морей и озер остается темной, так как отраженные от спокойной воды волны не возвращаются к самолету. Земной ландшафт обладает не очень сильно выраженной рассеивающей способностью. Поэтому он «окрашивается» на экране в какой-то промежуточный цвет. Города же и особенно корабли на море, четко выделяются на экране.
Таким образом, встречая на своем пути проводники электрического тока, радиоволна частично поглощается, частично отражается. Встречая диэлектрики, радиоволна также поглощается, отражается и преломляется. Но и на этом не кончаются «приключения» распространяющейся радиоволны.