대기권에서 일어나는 광화학 반응, 광분해와 광이온화

대기권에서 일어나는 광화학 반응, 광분해와 광이온화

 

 

 

1. 광분해(광해리, photo-dissociation)

▶ 분자가 빛(photon)을 흡수했을 때,

(원자간) 화학 결합이 파괴되는 것.

 

 

O2 + hν → O + O

 

 

 

2. 광이온화(photo-ionization)

▶ 분자 또는 원자가 빛(photon)을 흡수했을 때,

전자(e^-)를 잃어버리는 것.

 

 

N2 + hν → N2^+ + e^-

O2 + hν → O2^+ + e^-

O2 + hν → O^+ + e^-

( 참고: 오존의 광화학 반응 https://ywpop.tistory.com/7350 )

 

 

 

3. 광이온화와 전리층(이온층, ionized layer)

▶ 태양광 방사선(hν)에 의해,

대기권 상층에 있는 질소•산소가 광이온화된다.

---> 이온화된 분자•원자 및 전자가 층을 형성한다.

---> 전리층

 

▶ 고도에 따라,

~ 80 km	D 전리층
~ 120 km	E 전리층
~ 200 km	F1 전리층
~ 300 km	F2 전리층

 

 

 

 

300x250

 

 

4. 전리층과 장거리 라디오 통신(단파 라디오 통신)

▶ E층과 F층은 통신용 단파를 반사시킨다.

---> 장거리 통신에 이용된다.

 

 

 

▶ D층은 통신용 단파를 흡수한다.

---> 장거리 통신을 방해한다.

 

▶ 주간 보다 야간에 단파 라디오 수신 거리가 증가하는 이유는?

---> 야간에는 D층이 사라진다.

 

▶ 야간에 D층이 사라지는 이유는?

( 힌트: 야간에는 뭐가 없지? )

( 답은 맨 아래에... )

 

 

 

5. 델린저(Dellinger) 현상

▶ D층은 통신용 단파를 흡수해 장거리 통신을 방해한다.

 

▶ 만약 태양 표면에서 큰 폭발이 발생해 태양광이 강해지면,

---> 평소보다 훨씬 많은 태양광 방사선(hν)이 지구에 쏟아진다.

---> D층의 전자 밀도가 급격히 증가한다.(모든 전리층의 전자 밀도 증가)

---> 통신용 단파를 훨씬 더 많이 흡수한다.

---> 단파 통신이 끊어진다.

---> 델린저 현상

 

 

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[야간에 D층이 사라지는 이유]

야간에는 태양이 없다(반대편에 있다).

---> 태양광 방사선(hν)의 양이 줄어든다.

---> 낮은 고도에서의 광이온화는 잘 일어나지 않는다.

---> 야간에는 D층이 사라진다.

 

 

 

 

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