Altri effetti

esistono altre proprietà geologiche che possono influenzare le onde radio?

Sì, ci sono altri effetti.

Fondamentalmente, ogni materiale influenza la propagazione delle onde radio.

Assorbimento

Questo è un po 'ovvio: le onde radio colpiscono il mezzo (ad esempio il suolo), viene assorbito.

Questo è il motivo per cui non puoi guardare attraverso un pezzo di carbone: la luce è solo un'onda ad alta frequenza e il carbone assorbe molto bene la luce.

scala di radiofrequenza, che accade con tutti i tipi di materiali geologici, se non riflettono. Dal momento che sembra che tu stia studiando qualcosa di legato alla geologia: questo è comunemente usato per l'esplorazione terrestre via radio. La sabbia asciutta, ad esempio, non assorbe molto bene, ma l'argilla più densa / umida sì. Quindi, puoi costruire un radar che può guardare attraverso la sabbia (usando la giusta lunghezza d'onda / frequenza) e "vedere" l'argilla, il sale o la falda acquifera sottostante. Parola chiave: radar penetrante nel terreno .

Riflessione

Parole chiave: Radar, radar ad apertura sintetica, telerilevamento

Una cosa molto comune da osservare è che le superfici metalliche riflettono le onde radio, semplicemente perché i metalli sono eccellenti conduttori di elettricità. Ciò porta al fatto che non può esserci un campo elettrico all'interno del metallo e, insieme alle equazioni fisiche che descrivono le onde, che porta l'onda a dover rimbalzare sulla superficie.

Ora, su scala geologica, ciò significa che la riflessione sul terreno funzionerà meglio quanto meglio il terreno conduce (e sarà "più diritto" e meno dispersivo quanto più piatto è il terreno). Pertanto, i corpi di acqua salata senza onde riflettono le onde molto bene.

Riflettori angolari

Inoltre, ad esempio, se un'onda colpisce un angolo di 90 ° di materiale riflettente (ad esempio il lato della nave e il suo ponte, una scogliera acuminata e il mare sottostante), recuperi quasi tutta l'energia trasmessa la direzione da cui proveniva l'onda. Questo è lo stesso principio per cui i riflettori per bici hanno queste strutture piramidali:

Vedrai che viene utilizzato per scopi radio, ad es. per rendere le navi più visibili ai radar delle navi massimizzando la quantità di energia radio che viene riflessa all'emettitore. Riesci a individuare il riflettore d'angolo in questa boa di seal relax pod ?

Scattering

Su scala più piccola, piatto ("piatto" nella scala di una lunghezza d'onda - cioè ciò che è piatto per una lunghezza d'onda di 200 m non è necessariamente piatto per una lunghezza d'onda di 3 cm, o per la luce, che ha una lunghezza d'onda di circa 600 nm) la superficie produce un riflesso "netto", mentre superfici ruvide disperdono la potenza in tutte le direzioni, in modo casuale.

Questo è molto comunemente usato nell'esplorazione terrestre basata su radar: un satellite illumina la terra con onde radio di polarizzazione orizzontale e registra quanto viene riflesso con la stessa polarizzazione e con polarizzazione verticale. Se una polarizzazione domina, hai superfici piatte che illumini, se entrambe le polarizzazioni sono ugualmente comuni, le cose che illumini ruotano casualmente la polarizzazione per riflessione su superfici più piccole ruvide / orientate casualmente. Spesso puoi vedere immagini SAR con falsi colori, dove un colore significa "trasmesso in orizzontale, ricevuto in verticale", un altro significa "trasmesso in orizzontale, ottenuto in orizzontale", un altro significa "trasmesso in verticale, ottenuto in verticale" e mescolali insieme per ottenere un immagine complessiva. Ecco un esempio di immagini SAR della NASA di Haiti dopo il disastro in quel luogo (il link è buono, leggilo!).

La vegetazione con foglie e tronchi ha un alto grado di dispersione casuale, che porta a molta polarizzazione incrociata, che è verde nella foto. Gli edifici hanno molti angoli retti, quindi contengono molti riflettori angolari (vedi sopra) e quindi polarizzazioni dominanti, oltre ad essere luminosi a causa dell'elevata quantità di energia riflessa nei riflettori angolari.

Diffrazione

Quindi, abbiamo effetti come la diffrazione: il fatto che quando un'onda colpisce un qualche tipo di ostacolo con un bordo, si estende dietro quel bordo. Ecco un esempio dalla pagina di wikipedia sulla diffrazione. L'onda dell'aereo entra da sinistra e poi colpisce l'ostacolo giallo con una piccola fessura nel mezzo.

Lo stesso accade sulle cime delle montagne - al cresta, le onde "si rompono" e si diffrangono dietro, raggiungendo valli che sicuramente non hanno una linea di vista con il trasmettitore.

Nell'imaging della terra con radar ad apertura sintetica e spaziale a basso angolo di incidente, questo può portare ad artefatti in aree che dovrebbero essere in ombra radio.

Rifrazione

Questo di solito è visto meno comunemente rispetto alle proprietà geologiche, ma alla stessa scala: se hai un materiale dove le proprietà elettromagnetiche specifiche cambiano, è possibile "piegare" le onde. Questo di solito si osserva nell'atmosfera, non nella terra stessa, quindi è un fenomeno meno geologico che meteorologico.

Guide d'onda

Potresti sapere che l'onda all'interno dei cavi coassiali non lo è effettivamente trasportato come corrente elettrica nei conduttori metallici, ma come onda nell'isolatore tra - e lo stesso effetto può essere visto con la terra e le parti ben conduttrici dell'atmosfera, specialmente quando queste vengono ionizzate dalla radiazione solare. Quindi, questo è almeno mezzo fenomeno geologico.

Dipendenza dalla frequenza

Parole chiave: Nozioni di base sulla teoria elettromagnetica, Lunghezza d'onda, Dipolo

Alcune frequenze sono più sensibili alla geologia di altre?

Sì. Ma fondamentalmente è tutta una questione di relazione tra la dimensione della caratteristica geologica e la lunghezza d'onda. Proprio come un grande pezzo piatto di rame è un ottimo riflettore per onde diciamo di 2 m di lunghezza d'onda, ma deve essere molto molto lucido per funzionare bene come riflettore per le onde luminose (uno specchio), questi effetti semplicemente scalano. "Lucidare fino a ottenere una finitura a specchio" significa semplicemente "rendere piatto alla scala delle lunghezze d'onda della luce".

Naturalmente, dato che certe cose hanno determinate dimensioni, sì, le cose dipendono dalla frequenza (poiché è proporzionale all'inverso della lunghezza d'onda).