Définition
La fréquence critique est la fréquence limite au-dessus de laquelle aucune réflexion n'a plus lieu, l'onde traversant simplement la couche. Il s'agit toujours d'une onde abordant perpendiculairement la couche considérée, à d'autre incidences la fréquence limite augmente et on parle alors de FMU (Fréquence Maximale Utilisable, MUF en anglais).
La couche E a une fréquence critique qui est de l'ordre de 3 ou 4 MHz, celle de la couche F peut dépasser 10 MHz quand l'ionisation est intense, en période de maxima du cycle solaire.
Calcul de la fréquence critique
A une densité électronique N donnée correspond une fréquence de plasma qui se calcule à l'aide de la formule simplifiée :
avec f en Hz et N en électron/m3
Pour cette fréquence et cette ionisation, l'indice de réfraction n s'annule.
Lorsqu'une onde de même fréquence parvient dans ce milieu, sa vitesse de groupe s'annule et elle est alors entièrement réfléchie.
Exemple :
Le tableau ci-dessous montre un exemple la variation de f en fonction de l'altitude, sous une latitude moyenne, de jour. On voit qu'une onde de fréquence 7,5 MHz sera réfléchie à une altitude inférieure à 300 km et que la fréquence maximum pouvant être réfléchie est égale à 9MHz.
