Лучше всех умел разгадывать такие загадки советский ученый Михаил Васильевич Шулейкин. Помните, как он разгадал секрет непрерывного излучения радиостанций, созданных немцами во время войны?
Михаил Васильевич дал точное объяснение странному поведению коротких радиоволн. Он подсчитал, что короткие волны, идущие близко к земной поверхности, в самом деле быстро теряют силу, потому что они гораздо сильнее, чем длинные, поглощаются поверхностью земной коры. Но даже в том случае, когда станция излучает коротковолновый сигнал с большим запасом энергии, ему все равно далеко по Земле не уйти. Огибать Землю короткие волны не могут. Значит, во всех случаях жизни линия горизонта будет для них запретной чертой.
Но природа предоставила им другую возможность для дальних странствий.
В верхних слоях земной атмосферы под воздействием радиации Солнца и града метеоритов образуется ионизированный слой. В этом слое нейтральные молекулы воздуха распадаются на ионы и электроны, и весь он представляет собой подвижное столпотворение обладающих зарядом частиц. Короткие волны (от 10 до 100 метров) отражаются от этого слоя, подобно тому как луч света отражается от поверхности зеркала или звук от преград. А еще можно сравнить этот слой с бортом бильярда. Кстати специалисты по связи и пользуются им так же, как бильярдисты бортом: если шар не идет прямо в лузу, можно играть от борта.
Таким же вот рикошетом попадают в ваши приемники волны далеких станций, излучающие коротковолновый сигнал. При этом он может испытать рикошет не единожды, потому что Земля тоже является своеобразным бильярдным бортом.
Однако в том случае, если приемник расположен от станции на расстоянии 200 километров, никакая волна к нему не придет. Волнам, шагающим по поверхности, преградит путь горизонт. А воспользоваться рикошетом нельзя, так как расстояние в пределах 200 километров для этого слишком мало. Известно, что угол падения равен углу отражения. Для того чтобы волна, отразившись, попала в приемник, удаленный на 200 километров, ее приходится направлять к ионосфере почти под прямым углом. Она круто врезается в" ионизированный слой атмосферы и, пронзив его, уходит в далекий космос, навсегда простившись с Землей. Так возникает зона молчания, опоясывающая вокруг радиостанции определенный участок Земли.
Невдалеке от станции слышны волны, идущие прямо. На большом расстоянии — пологая траектория для волн, испытывающих рикошет. А в зону молчания, в те участки, которые не далеко и не близко от станции, не ведет ни один из путей.
Именно этим вот обстоятельством и было вызвано заблуждение относительно дальности связи на коротковолновом сигнале. Исчезновение сигнала в зоне молчания и появление его на расстояниях более дальних было не так-то легко объяснить.
Теперь изучено влияние ионосферы на волны любой длины. Волны от 100 до 1000 метров (так называемые средние волны) хорошо отражаются ионосферой лишь ночью. Днем состав ионосферы меняется, и отраженной энергии становится недостаточно для надежной связи в этом диапазоне. Тот, кто любит ловить дальние станции, очевидно, заметил эту особенность средних волн.
Длинные волны (длиннее 1000 метров) не отражаются ионосферой ни ночью, ни днем.
Что касается волн ультракоротких (10 метров и меньше), то ионосфера им кажется не более плотным барьером, чем воде решето. Вся их энергия просачивается сквозь этот слой, не отражаясь назад. Потому-то телевизионные антенны и должны обязательно «видеть друг друга» — ведь несущим сигналом для телевидения является ультракоротковолновый сигнал, а он не рикошетирует от ионизированного слоя.
Но почему же создатели телевидения выбрали самые неудобные волны?
Потому что только ультракороткие волны могут служить несущим сигналом для телевидения, только они способны донести до приемника сложный узор, в котором содержится видимый кадр. В телевидении нет ничего случайного. Все тут выстрадано годами:-и конструкция трубок, и метод создания видимых кадров, и длины несущих волн. И все это взаимосвязано: чтобы выбирать несущие волны, надо хорошо представлять себе, каким образом с помощью электронных приборов создается изображение в телевизионном кадре.