Como variações locais da densidade eletrônica (N_e) na ionosfera alteram o índice de refração do plasma e afetam a propagação de ondas de rádio?

Variações de N_e alteram a frequência de plasma ω_p e, via n≈√(1-(ω_p/ω)^2), provocam mudanças de fase, dispersão, espalhamento e reflexão se ω≤ω_p.

Exemplo:
Considere \( \omega_p^2=\dfrac{N_e e^2}{\epsilon_0 m_e} \) e \( n\approx\sqrt{1-(\omega_p/\omega)^2} \).
Para \(N_e=10^{11}\,\text{m}^{-3}\):
\( \omega_p=\sqrt{\dfrac{10^{11}e^2}{\epsilon_0 m_e}}\approx5{.}64\times10^{7}\,\text{rad/s}\)
\( f_p=\dfrac{\omega_p}{2\pi}\approx8{.}98\,\text{MHz} \).
Logo, uma onda em HF de 5 MHz será refletida por essa região (pois 5 MHz < 8,98 MHz), enquanto uma portadora em VHF (~30 MHz) atravessará, sofrendo apenas desvios e scintilações se houver irregularidades de escala comparável ao comprimento de onda.