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| Voir aussi : l'ionosphère - Phénomènes d'optique et propagation des ondes - hauteur virtuelle - |
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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.
Les valeurs de la densité électronique N sont celles du profil d'ionisation de l'ionosphère. La fréquence critique fc est la fréquence maximum qui peut être réfléchie par une couche ionisée compte tenu de sa densité électronique. Variation de la fréquence critique en fonction de l'heure du jour La connaissance de la fréquence critique est nécessaire pour établir les prévisions de propagation par bandes en fonction du temps. Les deux courbes ci-dessous correspondent à des latitudes moyennes en période d'activité solaire favorable. On voit que la propagation via la couche E est limitée à la journée et pour des fréquences assez basses.
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