Vztah vlnové délky a obvodu Země
Klíčem k pochopení Schumannovy rezonance je vztah mezi vlnovou délkou a obvodem Země. Rezonance nastává tehdy, když se vlnová délka „vejde“ kolem celé planety celistvým způsobem.
Klíčem k pochopení Schumannovy rezonance je vztah mezi vlnovou délkou a obvodem Země. Rezonance nastává tehdy, když se vlnová délka „vejde“ kolem celé planety celistvým způsobem.
Vlnovou délku spočteme ze základního vztahu \lambda = c / f, kde c \approx 3 \times 10^8 m/s je rychlost světla a f je frekvence. Pro fundamentální mód platí \lambda = 3 \times 10^8 / 7{,}83 \approx 38\,000 km. To je pozoruhodně blízko obvodu Země, který činí přibližně 40 000 km. Vlnová délka prvního módu je tedy zhruba rovna obvodu planety — a právě proto na této frekvenci vzniká rezonance: vlna se po oběhu kolem Země vrací do fáze sama se sebou.
Vyšší módy odpovídají případům, kdy se kolem obvodu Země „vejde“ dvojnásobek, trojnásobek atd. základního obrazce, čemuž odpovídají vyšší frekvence řady 14,3; 20,8; 27,3; 33,8 Hz (viz #4). Tento jednoduchý geometrický vztah mezi rozměrem planety a vlnovou délkou je jádrem Schumannovy původní předpovědi Schumann 1952 a běžně se uvádí v přehledech Price 2016Sentman 1995. Reálné hodnoty jsou navíc upraveny ztrátami v ionosféře (viz #4 a klastr C).
Klíčová slova
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