第一級陸上無線技術士

次の記述は、電離層における電波の反射機構について述べたものである。[ 　]内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から…

無線工学B　無線工学B Ａ－16

次の記述は、電離層における電波の反射機構について述べたものである。[ 　]内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。(1)　電離層の電子密度N の分布は、高さと共に徐々に増加し、ある高さで最大となり、それ以上の高さでは徐々に減少している。N が零のとき、電波の屈折率n はほぼ1 であり、N が最大のとき、n は[A]となる。(2)　N が高さと共に徐々に増加している電離層内のN が異なる隣接した二つの水平な層を考え、地上からの電波が層の境界へ入射するとき、下の層の屈折率をni、上の層の屈折率をnr、入射角をi、屈折角をr とすれば、nr は、nr = ni ×[B]で表される。(3)　このときのr はi より[C]ので、N が十分大きいとき、電離層に入射した電波は、高さと共に徐々に下に向かって曲げられ、やがて地上に戻ってくることになる。

正答 (3)
正答は (3)。屈折率は電子密度が最大で最小になり、スネルの法則で nr＝nisin i／sin r、上の層ほど屈折率が小さいので r＞i です。 電離層の屈折率は n＝√（1－81N／f²）（Nは電子密度、fは周波数）で、Nが大きいほど小さくなります。 境界での屈折はスネルの法則 nisin i＝nrsin r から nr＝ni×sin i／sin r 上の層ほどNが大きく nr＜ni なので sin r＞sin i、つまり r＞i です。電波は高く上がるほど水平に近づき、やがて下へ曲げられて地上へ戻ります。
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【ほかの選択肢】 (1) (2) (4) Nが最大のとき屈折率は最小です (1) (5) sin r／sin i は逆数です (2) (5) r が i より小さいと、電波は上向きに曲がり戻ってきません

出典：2026年（令和8年）7月期 第一級陸上無線技術士 無線工学B Ａ－16（公益財団法人日本無線協会 公表）出典元ページ

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