Метод некогерентного рассеяния радиоволн / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, Ленинградское отделение, 1979. – 186 с.
асимптотические разложения. Для получения асимптотических раз- ложен и й воспользуемся и и тетралин ы м представлением для коэффи циентов .l 3 (I. 168). При значениях параметра у. I подынтеграль ное выражение в (I. 1(>8) отлично от нуля только в окрестное го малых ;. Разлагая функции, содержащие ;, в степенные ряды и оставляя первый член разложения с учетом тождества (1.166), получим для коэффициентов следующее выражение: Аналогичным коэффициента образом находим асимптотическое разложение для _______ ч> _______ sin 2 9 + "о cos2 () (1. 184) Структура спектра рассеянного сигнала: ионная и электронная со ставляющие. Как видно пз(1.158), спектральная функция Ф(у ) содер жит два слагаемых. Первое называют «электронной составляющей», а второе — «ионной составляющей» спектра [20 1. В отсутствие направленных движений заряженных частиц плазмы (и =0) спе ктральная функция Ф (г/ ) (см. (1.158) и (1.182) — (1.184)) симмет рична относительно нулевого смещения частоты (г/ -0). Следова тельно, для анализа спектров рассеянных плазмой сигналов в от сутствие дрейфа частиц достаточно рассмотреть половину спектра, например соответствующую положительному сдвигу частоты. На рис. 1.6, взятом из работы [21 ], представлено спектраль ное распределение рассеянного излучения, рассчитанное по фор муле (1.158) для попов кислорода при различных значениях пара метра qD 0 . По осп абсцисс отложена приведенная допплеровская частота электронов у в , по оси ординат — спектральная функция Ф (//„). При расчетах предполагалось, что между электронами и попами имеется тепловое равновесие и отсутствует внешнее маг нитное поле. Отметим, что второе предположение эквивалентно рассмотрению обратного рассеяния вдоль силовых линий геомаг нитного поля, так как при 9 = 0° выражение для дифференциаль ного сечения рассеяния (1.156) — (1.158) и (1.182) совпадает с выра жением сечения рассеяния в изотропной плазме (1.163) — (1.165). Вид исследуемых характеристик рассеяния существенно за висит от отношения используемой длины волны л к дебаевскому радиусу электронов Z) (l (т. е. от параметра ql) 0 =.yD^. В слу чае малых длин воли (qD 0 7) спектр определяется электронной составляющей и имеет вид гауссовской кривой с шириной, про порциональной тепловой скорости электронов. При значениях qD„ в пределах от 0.7 до 1.4 спектр определяется суммой двух со ставляющих (ионной и электронной), содержащих примерно рав- 44
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz