Іонізованому газі

Припустимо, що крізь простір, заповнений іонізованим газом, поширюється плоска вертикально поляризована хвиля. У початку координат .

На кожний електрон іонізованого газу електричне поле радіохвилі впливає із силою

,

де e – заряд електрона.

Під дією цієї сили заряджені частинки прискорюються. Цю ж силу, що діє на заряджену частинку, можна визначити як добуток її маси m і прискорення a. Тоді

.

Тому

.

На підставі отриманих співвідношень швидкість переміщення електрона можна описати як швидкість зміни координати таким чином:

.

Електрони, що переміщуються в одиницю часу крізь одиницю поверхні вздовж осі y, визначають густину струму провідності

.

У змінному електричному полі крім струмів провідності виникають ще й струми зміщення, густина яких визначається співвідношенням

. (2.21)

Повний струм визначається сумою

. (2.22)

Порівнюючи (2.21) і (2.22) можна зробити припущення, що іонізований газ характеризується абсолютною діелектричною проникністю

.

Відносна діелектрична проникність іонізованого газу

. (2.23)

Підставляючи до (2.23) відповідні значення маси електрона

m = 9,109·10³¹ кг, його заряду e = 1,602·10^-19 Кл та абсолютної діелектричної проникності вакууму = , отримаємо таке співвідношення:

, (2.24)

де f – частота електричного поля.

На підставі співвідношення (2.24) можна зробити такі висновки:

- відносна діелектрична проникність іонізованого газу менша одиниці;

- діелектрична проникність іоносфери залежить від частоти електричного поля;

- діелектрична проникність іонізованого газу залежить від концентрації N електронів в одиниці об’єму;

- іонізований газ є дисперсним середовищем, тому що в ньому фазова швидкість залежить від частоти.

У реальному газі існують постійні зіткнення між зарядженими частинками. При кожному зіткненні втрачається частина енергії. Це свідчить про те, що газ характеризується активним опором, що розсіює енергію електричного поля. Питома провідність газу , де – число зіткнень в одиницю часу.