• Por que a curvatura da Terra interfere no sinal de micro-ondas?


  • A curvatura parece que prejudica a chegada de micro-ondas em locais distantes do ponto de emissão. Gostaria de entender a razão.


    Pergunta originalmente feita em http://br.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=Ai76l0_4P9HPZ1pIZvEZVuLJ6gt.;_ylv=3 ?qid=20121029060105AACTb3i


     





    Ondas eletromagnéticas se propagando na atmosfera terrestre podem ou não ser refletidas nas camadas superiores da atmosfera.


    Se não forem refletidas, e dado que se propagam em linha reta (desconsiderando-se os efeitos de refração notados no comentário maia abaixo), somente podem alcançar pontos na superfície da Terra que possam ser ligados por uma linha reta no ar entre o ponto de emissão e o de recepção.


    Ora, assim como a luz proveniente de uma fonte luminosa abaixo do horizonte não chega até nós, outras fontes de ondas eletromagnéticas podem ficar escondidas pela curvatura da Terra. É o caso das emissões nas faixas de FM, televisão e micro-ondas. A razão pela qual as antenas de micro-ondas estarem elevadas é a de tornar o horizonte da antena mais distante, ou seja, alcançar pontos mais distantes na superfície da Terra. Uma antena a 20 m de altura sobre a superfície da Terra tem alcance aproximado de 16 km; a 100 m de altura o alcance é de 36 km e a 200 m de altura é 50 km. Se a Terra fosse plana, segundo alguns aloprados religiosos fundamentalistas acreditam, a captação de tais ondas não teria estas limitações.


    A figura abaixo ilustra a distância D ao horizonte visual de um observador elevado por uma altura H sobre a superfície da Terra. Esta distância D é também o alcance máximo de ondas eletromagnéticas emitidas do alto de uma antena com altura H caso não haja reflexão nas camadas superiores da atmosfera.


    disthori


    Um excelente calculador sobre a curvatura da Terra está disponível em https://dizzib.github.io/earth/curve-calc/?d0=10&h0=1.8&unit=metric


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    "Docendo discimus." Sêneca


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    Comrentário de Rafael Haag no Facebook em 13/10/2016


    Na realidade devido ao efeito de refração sofrido pelos sinais na faixa de micro-ondas, temos que o alcance máximo teórico é maior que o alcance geométrico por um fator de 4/3, ou seja, 1,33. Assim, "enxergamos" além do limite visual na faixa de micro-ondas. Ainda vou escrever uma artigo sobre isto!


    Na verdade este fator de 4/3, chamado de fator K não é sempre constante. Às vezes temos interessantes fenômenos atmosféricos que provocam efeitos denominados de super ou sub refração. Por vezes, em raras situações de inversão térmica temos fenômenos de dutos atmosféricos e os sinais na faixa de micro-ondas podem ser propagados dentro destes dutos por vários milhares de quilômetros. Estes fenômenos ocorrem praticamente todos os anos na costa oeste americana, possibilitando que estações na faixa de micro-ondas na Califórnia sejam escutadas no Hawaii, num trajeto de quase 5000 km!





    Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/



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