Критерий Рэлея

Задача формируются следующим образом: пусть имеется шероховатая поверхность, на которую под углом Θ падают радиоволны (рис).

Допустим, что все неровности имеют одинаковую высоту h, что даёт возможность говорить о средней высоте неровностей.

-верхний уровень

-нижний уровень

Рисунок - К установлению критерия Рэлея

В создании отражённой волны принимают участие и нижний и верхний уровни. Пл. m-m₁ - плоскость равных фаз падающих волн, а плоскость n-n₁ - это плоскость равных фаз отраженных волн. Определим фазовые соотношения на плоскости n-n₁. Волны отражающиеся от нижнего уровня проходят дополнительный путь ABC=2hcos Θ.

Это вызывает сдвиг фаз между лучами 1 и 2 равный

()

Считают, что если фазовые искажения на плоскости n-n₁ не превышают , то волну можно считать плоской и влиянием неровностей на отражение волны пренебречь.

Из этого условия можно получить допустимую высоту неровностей, при которых отражение можно считать зеркальным:

Откуда

. ()

Это соотношение называется критерием Рэлея. Он показывает, что при данной высоте неровностей зеркально отражаться будут лучи, полого падающие. Чем короче λ, тем сильнее сказывается неровности. В диапазоне УКВ даже небольшие неровности вызывают рассеяние отражённых волн.

Неровной поверхностью является также поверхность взволнованного моря, причём степень неровности зависит от силы волнения.

В ДВ и СВ - диапазонах неровности - холмы высотой десятки метров и крупные строения.