Lapisan ion (ionosfer)

Ionosfer terletak antara ketingginan 80 km - 450 km di alas permukaan bumi, Ionosfer masih berada dalam atmosfer. Seperti telah kita ketahui bahwa sinar matahari mengandung sinar ultraviolet, sinar cahaya tampak, sinar inframerah, sinar gamma, dan sinar X.
Sinar gamma, sinar X, dan sinar ultraviolet diserap oleh molekul-molekul nitrogen dan oksigen. Dalam penyerapan itu molekul-molekul nitrogen dan oksigen kehilangan elektron (muatan negatif) dengan demikian molekul-molekul dan atom-atom bermuatan positif, dan disebut ion. Peristiwa ini dinamakan ionisasi atau pengionan. Dalam ionisasi terjadi ion positif dan elektron yang bermuatan negatif. Jika elektron yang dilepaskan dalam ionisasi bertumbukan dengan ion-ion lain, terbentuklah molekul-molekul atau atom-atom netral. Peristiwa ini disebut rekombinasi.
Di atmosfer ada beberapa lapisan dengan konsentrasi elektron yang berbeda-beda. Perbedaan ini disebabkan karena atmosfer terdiri atas bermacam-macam gas, sehingga ionisasi yang terjadi bermacam-macam pula.
Berdasarkan konsentrasi elektron yang berbeda-beda ini ionosfer dibagi atas lapisan-lapisan D, E, Fp dan Fr Lapisan-lapisan ini tidak mempunyai batas yang tegas (lihat Gambar di atas menegnai diagram untuk menunjukkan daerah-daerah ozonosfer dan ionosfer).
Ionosfer memantulkan gelombang radio. Setelah gelombang radio mengalami pemantulan berkali-kali di ionosfer dan di permukaan bumi, maka gelombang radio dapat mencapai tempat yang jauh. Karena itulah kita dapat mendengarkan siaran-siaran radio dari pemancar yang letaknya jauh











Gambar 6.4. Pemantulan gelombang-gelombang radio oleh ionosfer

Panjang gelombang radio yang dipancarkan oleh pemancar radio digolongkan sebagai berikut:
a.    gelombang panjang : panjang gelombang 30 000 - 1 000 m;
b.    gelombang menengah : panjang gelombang 1 000 - 200 m;
c.    gelombang pendek : panjang gelombang 200 -10m.

Gelombang pendek dibagi lagi atas:
a.    gelombang pendek 200 m - 50 m, dan
b.    gelombang pendek 50 m - 10 m.

Gelombang panjang. Pada siang hari, gelombang ini dipantulkan antara lapisan D dan permukaan bumi. Pada malam hari lapisan D menghilang. Pemantulan gelombang terjadi antara lapisan E dam permukaan bumi, pemantulan ini lemah, tidak teratur, dan hanya setempat.
Gelombang menengah. Gelombang ini dipantulkan pada lapisan-lapisan D atau E.
Gelombang pendek. Gelombang pendek antara 200 m - 50 m dapat dipantulkan oleh lapisan F . Sedangkan gelombang pendek 50 m - 10 m dipantulkan oleh lapisan Fr Gelombang pendek 50 m - 10m yang jatuh tegak lurus pada lapisan ionosfer tidak dipantulkan, tetapi diteruskan. Hanya yang jatuh miring pada ionosfer yang dipantulkan. Gelombang-gelombang ini akan sampai ke permukaan bumi pada jarak yang jauh dari pemancarnya.
Gelombang tanah. Gelombang tanah ialah gelombang yang sejajar permukaan tanah. Gelombang ini tidak dapat mencapai tempat yang jauh, karena cepat diserap bumi.
Daerah sunyi. Di sekitar pemancar terdapat daerah yang dapat menangkap gelombang langsung atau gelombang tanah. Tempat yang lebih jauh dari pemancar tidak dapat dicapai oleh gelombang itu. Daerah itu disebut daerah sunyi.
Hubungan jarak jauh. Hubungan jarak jauh menggunakan gelombang yang panjangnya 20 m. Gelombang ini dipancarkan sebagai berkas sempit dalam arah horisontal. Antena-antena khusus harus dibuat untuk memancarkan gelombang ini. Gelombang-gelombang itu setelah dipantulkan berulang kali antara F dan permukaan bumi dapat mencapai bagian lain dari bumi.