Мизун Ю. Г. Полярные сияния / Мизун Ю. Г. – Москва : Наука, 1983. – 133 с. - (Человек и окружающая среда).

ровоза. Всякое колебание (звуковое или радио) имеет свою частоту или длину волны. Если источник, который создает эти колебания с определенной частотой, движется, то ча­ стота его колебания будет изменяться. При приближении источника его частота колебаний уменьшается, а при уда­ лении —увеличивается. В ионосфере свободные электроны, как уже говорилось, находятся в постоянном беспорядочном тепловом движе­ нии. Несмотря іна то что направления их движения самые различные, они имеют составляющую как в направлении места регистрации, так и от него. Скорости теплового дви­ жения электронов прямо зависят от температуры. Отсюда легко понять, что, измерив доплеровское смещение часто­ ты, можно по его величине рассчитать скорость теплового движения электронов, что равнозначно определению темпе­ ратуры электронов. Частота сдвигается не в одну сторону, как в случае движения источника колебаний в одном на­ правлении, а расширяется в обе стороны. Это расширение частоты А/е связано с температурой электронов Те следую­ щим простым соотношением: А/е= (1/к)У8кТе/те, где А-— длина волны, которая рассеивается, а тпе —масса электро­ на, к — постоянная Больцмана. Таким образом, метод неко­ герентного рассеяния радиоволн позволяет измерять не только электронную концентрацию, но и электронную температуру. Если длина излучаемой радиоволны намного мень­ ше радиуса Дебая, происходит ее некогерентное рас­ сеяние на электронах. Это очень малые длины волн, по­ этому такой случай можно реализовать в опытах с лабора­ торной плазмой и лазерным излучением. Если же длина волны много больше радиуса Дебая, то функция, описы­ вающая форму спектра, состоит из суммы двух частей — электронной и ионной. Какая часть вносит больший вклад в энергию рассеянного сигнала, зависит от указанного выше отношения радиуса Дебая и длины волны. Если длину волны увеличить так, что это отношение будет стре­ миться к пулю, то проявляется доплеровский сдвиг, созда­ ваемый ионами. Величина его определяется по приведен­ ной формуле для электронов (в нее только надо подставить температуру и массу иона, а не электрона). Этот допле­ ровский сдвиг составляет величину в несколько кГц и мо­ жет быть технически измерен. В случае чисто электрон­ ного рассеяния он составлял десятки МГц и измерить его практически невозможно. Таким образом, метод позволяет определить и ионную температуру. 135