64
ontstaat fig. 1, waaruit te zien valt. dat de
elektrische en magnetische veldsterkten in
richtingen trillen, die loodrecht op elkaar en
loodrecht op de voortplantingsrichting staan.
Dit geheel van zich met onderling gelijke snel
heid voortplantende elektrische en magneti
sche veldsterkten wordt een elektromagneti
sche golfbeweging genoemd.
electr.veldst.
magn. ve/c/st.
Fig 1
Momentopname v/e e/ectromagnetische go/f
PQ= X
Deze door een zender uitgezonden draaggol-
ven zijn experimenteel voor het eerst aange
toond door Hertz (Duits natuurkundige,
18571894), die tevens het bewijs leverde
van de theorie van Maxwell, n.l. dat deze uit
gezonden elektromagnetische golven zich wat
voortplantingssnelheid, breking (refractie)
en terugkaatsing (reflectie) betreft, gedragen
als lichtgolven.
Analoog aan lichtgolven en aan elektrische
trillingen in een geleider verstaan we dan on
der golflengte de afstand, waarover de
voortplanting plaatsvindt in een trillingstijd
T periode, zie fig. 1: PQ 2), en onder
frequentie N (of trillingsgetal) het aantal pe
riodes (trillingen) dat per tijdseenheid op
treedt, dus N l/T. Hieruit volgen voor de
voortplantingssnelheid v (de per tijdseenheid
afgelegde wegde bekende betrekkingen: v
k.N en 2 v.T.
Deze voortplantingssnelheid van elektromag
netische golven is, zoals we zagen, in een me
dium (b.v. de atmosfeer) afhankelijk van de
heersende brekingsindex n, waarmee dus ook
hun golflengten afhankelijk zijn van het me
dium. Veelal worden golven dan ook door de
frequentie gekarakteriseerd. Als genormali
seerde eenheid wordt hiervoor de Hertz (1Hz
1 periode per sec. 1 cycle per second)
gebruikt. Zo spreekt men van hoorbare of
audiofrequenties, ook wel van laag frequente
trillingen beneden 20.000 Hz (20 KHz), van
het 50 Hz-wisselstroomnet in onze huizen enz.
2. Invloed van de brekingsindex
De brekingsindex van een medium voor
elektromagnetische golven wordt gedefinieerd
door: n2 eg, waarin:
e diëlektrische constante van het medium,
g magnetische permeabiliteit.
Voor vacuüm geldt e 1 en g 1De groot
heid e en dus ook n is afhankelijk van de
dampspanning, luchtdruk en temperatuur en
van de frequentie der gebruikte draaggolven
en kan dus van plaats tot plaats veranderen.
De eerder genoemde elektrische en magneti
sche veldsterkten in het stralingsveld kunnen
door variaties in n zodanig van richting ver
anderen, dat de lijn in fig. 1 een kromme
wordt, analoog aan de refractie van lichtgol
ven. Uit laboratoriumonderzoek heeft men een
voor de praktijk hanteerbare formule afge
leid om bij gebruik van een bepaalde draag-
golffrequentie de brekingsindex van de at
mosfeer uit de drie waargenomen atmosferi
sche grootheden te berekenen (zie onder Tel-
lurometer). De voortplantingssnelheid is nu
bekend uit v c/n en de afstandmeting kan
dus teruggebracht worden tot het meten van
een looptijd van golven.
3. Selectie van bruikbare golven
Welke golven uit de grote groep van elektro
magnetische trillingen komen nu in aanmer
king voor lengtemeting in de landmeetkunde?
Infrarode straling is ongeschikt omdat alle
lichamen deze straling uitzenden (vgl. infra
rood fotografie) en dus invloed van storingen
zal optreden; bovendien zal een daartoe ge-
eigende ontvangstapparatuur een te geringe
gevoeligheid hebben, vooral op enige afstand.
De aan de andere kant van het zichtbare spec
trum (licht) gelegen ultraviolette stralen en
ook röntgenstralen ondervinden een te sterke
absorptie in de atmosfeer. Er blijven dus over
radiogolven (freq. 10r' Hz—3.10G MHz) en
lichtgolven o,4 g 2 o,75 g, hier is g mi
cron 10"4 cm). Door hun groot frequentie
verschil kunnen we zowel tussen beide groe
pen als in de groep radiogolven zelf in de at
mosfeer onderling grote verschillen in voort
plantingssnelheid en in brekings-, terugkaat-
sings en buigingsverschijnselen verwachten.
A. Wat de refractie betreft, hebben we al ge
zien, dat de kromming van de voortplantings
richting der golven afhankelijk is van de bre
kingsindices der gepasseerde inhomogene
luchtlagen. Aangezien (n 1) evenredig is
