Расчет физических свойств ионосферы
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Задание на РГЗ:
1. По исходным данным рассчитать:
1.1. Солнечное склонение .
1.2. Зенитный угол .
1.3. Функцию зенитного угла F().
2. По исходным данным и значению зенитного угла рассчитать высоты максимума F-слоя.
3. По исходным данным и значению зенитного угла рассчитать значения скорости ионизации в максимуме.
4. По исходным данным и данным п.3 рассчитать значения константы скорости рекомбинации .
5. Рассчитать значения электронной концентрации nem и критических частот fкр (Гц).
6. Построить графики зависимостей fкр(t) и hm(t).
Исходные данные:
Вариант, градI, 1/см2mNH, км1360101561560
где: - географическая широта;
I - интенсивность солнечного излучения;
m - месяц;
N - день (дата);
H высота однородной атмосферы..
- По исходным данным рассчитаем:
- Солнечное склонение :
=arcsin(0.398sin((n-3.17))/6)
n=12(n+16)/365.25
n число дней от начала года до дня, для которого необходимо провести расчет, включая этот день;
n=30.5(m-1)+N
n=30.5(6-1)+15=167.5
n=12(167.5+16)/365.25=6.03
=arcsin(0.398sin((6.03-3.17))/6)=0.4082
- Зенитный угол :
=arccos(sinsin-coscoscos(t/12))
где: t местное время (час)
Заполним таблицу:
t123456789101112(рад)1.6681.6621.5491.4541.3431.2191.090.9610.840.7380.6670.642(град)95.5795.2288.7583.3176.9569.8462.4555.0648.1342.2838.2236.78t1314151617181920212223(рад)0.6670.7380.840.9611.091.2191.3431.4541.5491.6621.668(град)38.2242.2848.1355.0662.4569.8476.9583.3188.7595.2295.57
- Функцию зенитного угла F():
900
F()=(zp/2)1/2(1.06069663+0.55643831y)/(1.0619896+
+1.7245609y+y2)при 0y8
F()=(zp/2)1/20,56498823/(0,06651874+y)при 8y100
y=(zp/2) 1/2cos
zp=1000
900
F()=(2 zp)1/2[(sin)1/2exp(zp(1- sin))]-F(1800-)
Заполним таблицу:
t12345678910111295.5795.2288.7583.3176.9569.8462.4555.0648.1342.2838.2236.78y2.17042.03440.48782.6055.04917.70647.706412.80614.92416.54417.56717.91F()8875.34994.224.6488.06194.34992.87482.87481.73951.49371.34811.26321.2390t131415161718192021222338.2242.2848.1355.0662.4569.8476.9583.3188.7595.2295.57y17.56716.54414.92412.8067.70647.70645.04912.6050.48782.03442.1704F()1.26321.34811.49371.73952.87482.87484.34998.061924.6584994.28875.3
- По исходным данным и зачению зенитного угла рассчитаем высоты максимума F-слоя:
hm=Hln(Hn0F())
где: =10-22 м2;
n0=1018 м-3.
Заполним таблицу:
t123456789101112hm652.29618.47299.81232.73195.71170.86170.86140.72131.58125.43121.52120.36t1314151617181920212223hm121.52125.42131.58140.72170.86170.86195.71232.73299.81618.47652.29
- По исходным данным и значению зенитного угла рассчитаем значения скорости ионизации в максимуме:
qm=(I/eH)/ F()
Заполним таблицу:
t123456789101112qm1080.0070.0122.4877.60514.0921.3321.3335.2541.0545.4848.5449.49t1314151617181920212223qm10848.5445.4841.0535.2521.3321.3314.097.6052.4870.0120.007
- По исходным данным и данным п. 3 рассчитаем значения константы скорости рекомбинации :
=kn0
где:k=210-17 (м3с-1) константа скорости реакции O++N2NO++N
Вычислим :
=kn0=210-171018=20=const
- Рассчитаем значения электронной концентрации nem и критических частот fкр:
nem=qm/
fкр=(80.8nem)]
Заполним таблицу:
t123456789101112nem1070.0030.0061.2433.8037.04710.6610.6617.6220.5222.7424.2724.74fкр1060.0020.00220.0320.0550.0750.0930.0930.1190.1290.1350.140.141t1314151617181920212223nem10724.2722.7420.5217.6210.6610.667.0473.8031.2430.0060.003fкр1060.140.1350.1290.1190.0930.0930.0750.0550.0320.0020.0022
- Построим графики зависимостей fкр(t) и hm(t):
График зависимости hm(t):
График зависимости fкр(t):
Список использованной литературы
1. Гинзбург В.Л. "Распространение электромагнитных волн в плазме." -М., Наука, 2006. - 683 с.
2. А.В. Гуревич А.В. Шварцбург "Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере" -М., Наука, 2003 г., 201 с.
3. К. Дэвис "Радиоволны в ионосфере." - М., Мир, 2001 г. - 501 с.