Ondas eletromagnéticas, curvatura da Terra e difração

7 de maio, 2015 às 8:02 | Postado em Eletromagnetismo, Forma da Terra, Radiação

Professor, as ondas eletromagnéticas poderiam sofrer difração ao cruzar o horizonte, podendo assim cobrir distâncias maiores?

Ondas, sejam eletromagnéticas ou não, sempre sofrem difração. Entretanto nem sempre a difração é relevante ou perceptível. No caso da Óptica Geométrica os efeitos de difração estão sendo desprezados para que as coisas ópticas (lentes, espelhos, …) apresentem o comportamento detalhado nos textos de Física.

Para que efeitos de difração sejam relevantes e perceptíveis, o comprimento de onda não pode ser muito menor do que a dimensão característica do sistema difrator.

Ora, a tua pergunta então pode ser colocada de outra forma: Ondas eletromagnéticas que encontram em sua viagem um obstáculo do tamanho da Terra se difratam em torno da Terra? 

Mesmo as ondas de rádio longas (as ondas LF – low frequency), que chegam a ter 10 km de comprimento de onda, tem comprimento de onda desprezível frente a dimensão característica da Terra (quase 13 mil km de diâmetro). Ou seja, em relação ao horizonte a difração é muito pequena. Tais ondas certamente apresentam importantes efeitos de difração para obstáculos do tamanho de construções ou até maiores. O alcance das ondas LF é grande na Terra, podendo atingir regiões até do outro lado do planeta em relação ao da fonte emissora, graças a REFLEXÕES que elas sofrem em regiões elevadas da atmosfera.

Caso tais reflexões não aconteçam, o alcance das ondas produzidas por uma emissora de telecomunicações se reduz ao horizonte apenas ou um pouco mais longe graças a efeitos de refração notados em Por que a curvatura da Terra interfere no sinal de micro-ondas?. Entretanto a distância ao horizonte depende da elevação da antena emissora sobre a superfície da Terra, crescendo tal distância com a raiz quadrada da altura da antena.

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

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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