Elektromagnetinės bangos jonosferoje
Jonosferos parametrai žemųjų ir aukštųjų dažnių diapazonuose (neįvertinant Žemės magnetinio lauko įtakos). Iš (4.28) lygčių gauname, kad žemuose dažniuose, kai 
(s/we > 1), santykinė dielektrinė skvarba ir savitasis laidis nepriklauso nuo dažnio ir aprašomi lygtimis:
, 
. (8.11)
Šiame dažnių diapazone jonosferai būdingos laidininko savybes. Tai įvertinę, iš (5.38) ir (5.39) lygčių gausime, kad
,
. (8.12)
Aukštesniųjų dažnių diapazone, kai 
(
), jonosferai būdingos dielektriko savybės, o jos santykinė dielektrinė skvarba ir savitasis laidis priklauso nuo virpesių dažnio:
, 
. (8.13)
Iš (5.10) ir (5.11) lygčių gausime:
(8.14)
Jonosfera yra nevienalytė terpė. Ją sudaro keletas sluoksnių. Maksimalioji kiekvieno sluoksnio elektronų koncentracija priklauso nuo aukščio: juo aukščiau sluoksnis, tuo didesnė elektronų koncentracija (4.7 pav.). Be to, jonosferoje susidaro vietinio pobūdžio didesni ar mažesni nevienalytiškumai.
Elektromagnetinė banga jonosferoje(neįvertinant Žemės magnetinio lauko įtakos). Aptarsime elektronų koncentracijos ir jonosferos dielektrinės skvarbos kitimo, priklausomai nuo aukščio, įtaką elektromagnetinių bangų sklidimui jonosferoje. Tarkime, kad Žemė yra plokščia, o elektronų susidūrimai su dujų molekulėmis reti w 2 > g2, t. y. imame aukštųjų dažnių diapazoną. Jonosferą suskaidome į Žemės paviršiui lygiagrečius plonus sluoksnius. Sluoksnio ribose elektronų koncentracija vienoda, o pereinant ribinę plokštumą, ji keičiasi šuoliškai (8.14 pav.). Kylant aukštyn, didėja elektronų koncentracija ir pagal (8.13) mažėja jonosferos dielektrinė skvarba bei lūžio rodiklis:
. (8.15)
Jonosferos sluoksnius skiriančioms ribinėms plokštumoms galioja Snelio bangų lūžio dėsnis:
; (8.16)
čia j0, j1,…jn– bangos kritimo į n-ąjį sluoksnį kampasir n0, n1…nn – jonosferos sluoksnių lūžio rodikliai, n0 = 1.
Iš 8.14 pav. pateikto grafiko matome, kad, elektromagnetinei bangai pereinant iš vieno elementaraus jonosferos sluoksnio į kitą, laipsniškai kinta jos sklidimo kryptis ir į n-ąjį sluoksnį ji kris kampu jn = 900. Tai bangos posūkio taškas. Nuo jo banga sklis link Žemės. Įrašę jn = 900 irnnreikšmę iš (8.15) lygties į (8.16) išraišką, gausime, kad
. (8.17)
Iš gautosios lygties galime išreikšti nuo jonosferos sluoksnio atsispindinčios bangos dažnį:
. (8.18)
Iš (8.17) ir (8.18) formulių matome, kad j0 kampu į jonosferą krintančios bangos atspindys priklauso nuo jos virpesių dažnio ir elektronų koncentracijos atspindžio srityje. Jeigu fiksuojame kritimo kampą (j0 = const), tai aukštesnio dažnio bangos atsispindi nuo aukštesnių jonosferos sluoksnių su didesne elektronų koncentracija (8.15 pav., a). Užfiksavus vieną jonosferos sluoksnį (Nn = const), nuo jo atsispindinčios bangos kritimo kampas, didėjant dažniui, didės (8.15 pav., b). Kriziniu vadinamas dažnis bangos, kuri vertikaliai spinduliuojama (j0 = 0) atsispindi nuo jonosferos sluoksnio (8.15 pav., c). Iš (8.18) gausime:
. (8.19)
Iš (8.17) išplaukia, kad vertikaliai (j0 = 0)spinduliuojama elektromagnetinė banga atsispindi nuo jonosferos sluoksnio, kurio dielektrinė skvarba:
. (8.20)
Vertikaliai spinduliuojama aukštesnio dažnio elektromagnetinė banga pervers jonosferos sluoksnį nuo jo neatsispindėdama. Ji gali atsispindėti tik nuo aukštesnių jonosferos sluoksnių su didesne elektronų koncentracija. Jeigu tokių nėra, tai banga išeina į atvirąjį kosmosą. Bangos, kurių dažnis žemesnis už fkr,atsispindės nuo mažiau jonizuotų, žemesnių jonosferos sluoksnių (8.15 pav., c). Tad kiekvienas jonosferos sluoksnis turi savo krizinį dažnį, priklausantį nuo elektronų koncentracijos jame.
Įrašę (8.19) į (8.18), gausime vadinamąjį sekanso dėsnį, kuris susieja įvairiais kampais į tą patį jonosferos sluoksnį krintančių ir nuo jo atsispindinčių elektromagnetinių bangų dažnius su šio sluoksnio kriziniu dažniu:
. (8.21)
Analizuodami (8.17) formulę, pastebime, kad bet kokio dažnio elektromagnetinė banga gali atsispindėti nuo bet kurio jonosferos sluoksnio. Tiktai juo aukštesnis virpesių dažnis ir mažesnė elektronų koncentracija sluoksnyje, tuo didesnis turi būti bangos kritimo į jonosferą kampas (8.15 pav., b). Tačiau realiai taip nėra, nes maksimalųjį bangos kritimo kampą apriboja Žemės paviršiaus kreivumas. Iš 8.16 pav. matome, kad bangos kritimo į jonosferą kampą galima didinti tol, kol bangos trajektorija taps liestine Žemės paviršiui. Iš D OAB gausime, kad
. (8.22)
Įrašę į (8.18) lygtį 
reikšmę ir atmetę antrosios eilės mažus dydžius, gausime, kad realiai nuo jonosferos sluoksnių gali atsispindėti bangos, kurių virpesių maksimalusis dažnis:
. (8.23)
Aukštesnio dažnio bangos, pervėrusios jonosferą, išeis į atvirąjį kosmosą.
Žemės magnetinio lauko įtaka elektromagnetinių bangų sklidimui jonosferoje. Veikiant Žemės magnetiniam laukui, jonosfera tampa anizotropine terpe. Bangos sklidimo sąlygos tokioje terpėje priklauso nuo jos sklidimo krypties orientacijos Žemės magnetinio lauko atžvilgiu. Plokščiajai tiesiškai poliarizuotai bangai, sklindant lygiagrečiai Žemės magnetinio lauko vektoriui, yra sukama jos poliarizacijos plokštuma – pasireiškia Faradėjaus efektas. Kai elektromagnetinės bangos sklidimo kryptis yra statmena Žemės magnetinio lauko vektoriui, pasireiškia dvigubas bangos lūžis, nes plokščioji banga suskyla į paprastąją ir nepaprastąją bangas. Jų dažniai yra vienodi, nes jie priklauso nuo šaltinio, o jonosferos lūžio rodikliai ir kriziniai dažniai šioms bangoms skirtingi. Paprastajai bangai krizinis jonosferos dažnis sutampa su kriziniu dažniu, gautu neįvertinant Žemės magnetinio lauko poveikio:
. (8.24)
Tuo tarpu nepaprastajai bangai gaunamos dvi krizinio dažnio reikšmės:
; (8.25)
čia 
.
Įvertinę, kad Žemės magnetinio lauko stipris H= » 40 A/m , gausime fM »l,4 MHz. Iš (8.25) išplaukia, kad tas pats jonosferos sluoksnis turi tris krizinius dažnius: vieną paprastajai ir du nepaprastajai bangoms. Nepaprastoji banga gali atsispindėti nuo dviejų skirtingos elektronų koncentracijos sluoksnių: vienas jų yra žemiau sluoksnio, nuo kurio atsispindi paprastoji banga, o kitas – aukščiau. Tačiau praktiškai nepaprastosios bangos atspindys pastebimas tiktai nuo žemesniojo (mažesnės elektronų koncentracijos) sluoksnio. Jo krizinis dažnis nepaprastajai bangai yra žemesnis už krizinį dažnį paprastajai bangai, t. y. 
. Nuo aukštesnio sluoksnio atsispindėjusi banga yra nuslopinama. Jeigu banga krinta nuožulniai į jonosferą, tai bangos atspindžio sąlygos aprašomos taip: 
paprastajai bangai ir 
nepaprastajai bangai; čia n1ir n2– paprastosios ir nepaprastosios bangų lūžio rodikliai.Dėl skirtingų lūžio rodiklių paprastosios ir nepaprastosios bangų trajektorijos skiriasi (8.17 pav.).
Elektromagnetinių bangų slopinimas jonosferoje. Dalis elektromagnetinių bangų energijos jonosferoje absorbuojama. Absorbcijos dydis priklauso nuo sluoksnio jonizacijos laipsnio ir virpesių dažnio. Juo žemesnis dažnis, tuo didesni energijos nuostoliai jonosferoje. Tai reiškinys priešingas tam, kuris stebimas elektromagnetinėms bangoms sklindant virš Žemės paviršiaus. Elektromagnetinių bangų absorbcija jonosferoje aiškinama taip. Elektromagnetinės bangos sužadina virpamuosius jonosferos elektronų judesius. Judėdami elektronai susiduria su neutraliomis dujų molekulėmis ir atiduoda joms dalį iš elektromagnetinės bangos gautos energijos. Ši elektromagnetinės bangos energijos dalis didina dujų molekulių netvarkingo judėjimo greitį, t. y. didina dujų temperatūrą. Juo žemesnis dažnis, tuo didesnė elektronų judėjimo amplitudė, ilgesnis kelias, kurį elektronas nueina per virpesio periodą, daugiau susidūrimų ir todėl didesni nuostoliai. Antra vertus, juo mažesnis elektronų tankis, tuo retesni susidūrimai su dujų molekulėmis, mažesni elektromagnetinės bangos energijos nuostoliai. Iš čia
išplaukia, kad aukštesniojo dažnio elektromagnetinės bangos giliau prasiskverbia į jonosferą ir jų nuostoliai yra mažesni.