Vzťah vlnovej dĺžky a obvodu Zeme
Kľúčom k pochopeniu Schumannovej rezonancie je vzťah medzi vlnovou dĺžkou a obvodom Zeme. Rezonancia nastáva vtedy, keď sa vlnová dĺžka „zmestí“ okolo celej planéty celistvým spôsobom.
Kľúčom k pochopeniu Schumannovej rezonancie je vzťah medzi vlnovou dĺžkou a obvodom Zeme. Rezonancia nastáva vtedy, keď sa vlnová dĺžka „zmestí“ okolo celej planéty celistvým spôsobom.
Vlnovú dĺžku vypočítame zo základného vzťahu \lambda = c / f, kde c \approx 3 \times 10^8 m/s je rýchlosť svetla a f je frekvencia. Pre fundamentálny mód platí \lambda = 3 \times 10^8 / 7{,}83 \approx 38\,000 km. To je pozoruhodne blízko obvodu Zeme, ktorý je približne 40 000 km. Vlnová dĺžka prvého módu sa teda zhruba rovná obvodu planéty — a práve preto na tejto frekvencii vzniká rezonancia: vlna sa po obehu okolo Zeme vracia do fázy sama so sebou.
Vyššie módy zodpovedajú prípadom, keď sa okolo obvodu Zeme „zmestí“ dvojnásobok, trojnásobok atď. základného obrazca, čomu zodpovedajú vyššie frekvencie radu 14,3; 20,8; 27,3; 33,8 Hz (pozri #4). Tento jednoduchý geometrický vzťah medzi rozmerom planéty a vlnovou dĺžkou je jadrom Schumannovej pôvodnej predpovede Schumann 1952 a bežne sa uvádza v prehľadoch Price 2016Sentman 1995. Reálne hodnoty sú navyše upravené stratami v ionosfére (pozri #4 a klaster C).
Kľúčové slová
Zdroje
- Price2016Price, C. (2016). ELF Electromagnetic Waves from Lightning: The Schumann Resonances. Atmosphere, 7(9), 116. — Otevřený, čtivý přehled. doi:10.3390/atmos7090116
- Schumann1952Schumann, W. O. (1952). Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist. Zeitschrift für Naturforschung A, 7(2), 149–154. — Původní teoretická predikce rezonancí. doi:10.1515/zna-1952-0202
- Sentman1995Sentman, D. D. (1995). Schumann resonances. In H. Volland (Ed.), Handbook of Atmospheric Electrodynamics, Vol. I (s. 267–295). CRC Press. — Klasický přehled. doi:10.1201/9780203719503