電離層的發現，不僅使人們對無線電波傳播的各種機制有了更深入的認識，並且對地球大氣層的結構及形成機制有了更清晰的瞭解。

1899年尼古拉·特斯拉試圖使用電離層進行遠距無線能量傳送。他在地面和電離層所謂的科諾爾裡亥維賽層之間傳送極低頻率波。基於他的試驗的基礎上他進行了數學計算，他對這個區域的共振頻率的計算與今天的試驗結果相差不到15%。1950年代學者確認這個共振頻率為6.8Hz。

1901年12月12日古列爾莫·馬可尼首次收穫跨大西洋的訊號傳送。馬可尼使用了一個透過風箏豎起的400英尺長的天線。在英國的傳送站使用的頻率約為500kHz，其功率為到那時為止所有傳送機的100倍。收到的訊號為摩爾斯電碼中的S（三點）。要跨越大西洋，這個訊號必須兩次被電離層反射。繼續理論計算和今天的試驗有人懷疑馬可尼的結果，但是1902年馬可尼無疑地達到了跨大西洋傳播。

1902年奧利弗·黑維塞提出了電離層中的科諾爾裡亥維賽層的理論。這個理論說明電波可以繞過地球的球面。這個理論加上普朗克的黑體輻射理論可能阻礙了射電天文學的發展。事實上一直到1932年人類才探測到來自天體的無線電波。1902年亞瑟·肯乃利(ArthurKennelly)還發現了電離層的一些電波-電子特性。

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