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<DIV><FONT face=Verdana size=2><SPAN class=485205915-24112006>Boa tarde
</SPAN></FONT></DIV>
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<DIV><FONT face=Verdana size=2><SPAN class=485205915-24112006>Junto envio alguns
conceitos sobre o fenómeno da Reflexão na ionosfera</SPAN></FONT></DIV>
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<THEAD>
<TR vAlign=top>
<TD width=455>
<P>Reflexão ionosférica</P>
<P>
<P><A
href="http://br.geocities.com/muf_maxima_frequencia_utilizavel/"></A></P>Além
de se ter noções da ionosfera e sua estrutura, há que saber o que é a
reflexão.
<P></P>
<P>A reflexão</P>
<P>Em física o fenômeno da reflexão consiste na mudança da direção de
propagação da energia, ou retorno da energia incidente em direção à região
de onde ela é oriunda, após entrar em contato com uma camada refletora.
Esta pode ser uma superfície, ou a região fronteiriça de duas ou mais
camadas gasosas ou líquidas cujas densidades são diferentes. A energia
pode tanto estar manifestada na forma de ondas como transmitida através de
partículas. Por isso, a reflexão é um fenômeno que pode se dar por um
caráter eletromagnético, óptico ou sonoro.</P>
<P>Som.</P>
<P>Quando se emite algum tipo de onda sonora, havendo um obstáculo em seu
caminho, estas vão refletir e retornarn na direção oposta à sua direção de
propagação. A impressão que se tem é a repetição do som, ou o eco.</P>
<P>Luz.</P>
<P>Ao emitirmos uma onda de luz de uma fonte em direção a um objeto
qualquer, observamos a sua reflexão através das cores deste, logo, não
vemos a totalidade da luz emitida, mas somente parte desta. Isto se deve
às reflexãoes de determinados comprimentos de ondas da luz incidente sobre
eles serem absorvidos apenas parcialmente, pois, quando olhamos para um
objeto opaco, registraremos somente a parcela não absorvida da luz que
chegou.</P>
<P>Desta forma, se tivermos um objeto banhado por determinados
comprimentos de onda de luz, este adquirirá diferentes colorações,
dependendo da luz que chega a si. Desta forma, sendo o modelo de cor azul,
recebendo luz policromática (branca), este ficará azul, porém, ao receber
luz monocromática amarela, sua coloração tenderá ao verde. Sendo o objeto
vermelho, e recebendo sobre si a luz monocromática verde, a cor enxergada
pelos nossos olhos será a negra . Esta ocorrência é devido fato que
somente os comprimentos de ondas correspondentes ao vermelho serão
refletidos pelo objeto, sendo os demais absorvidos. Uma vez que a cor
verde está inserida na faixa espectral absorvida, não existirá reflexão de
luz ficando negra aos nossos olhos. Isto é, houve a absorção total da luz
vermelha pelo objeto. Portanto está assim definido o fenômeno da reflexão
e seu concomitante absorção. Isto é importante para que possamos entender
o porquê determinados comprimentos de ondas são absorvidos nas camadas
altas da ionosfera.</P>
<P>Qualquer onda de luz incidindo numa superfície polida não será
absorvida e refletirá no mesmo ângulo de incidência. Todos os tipos de
ondas se comportam segundo a regra da reflexão, desde ondas mecânicas numa
corda, ondas de uma pedra atirada nas águas de um lago tranqüilo, a luz, o
som e as ondas de rádio.</P>
<P>Desta forma podemos nos perguntar porque as ondas de rádio refletem na
alta atmosfera, pois não é sólida nem muito menos polida. </P>
<P>Na própria luz visível temos alguns fenômenos bastante interessantes cá
no solo. Por esxemplo, em dias de sol forte, ao observarmos o chão,
notamos que olhando-o tangencialmente, uma espécie de ''miragem'' se
forma. Isto ocorre porque existe uma camada de ar quente bem próximo ao
chão, tendo esta uma densidade diferente da imediatamente acima, mais
fria. Ao incidir um raio de luz em ângulo razante, devidas diferenças de
densidades, ocorre a reflexão total. Desta forma, enxergamos uma imagem
distorcida causada pela descontinuidade da camada de ar, aquela é a
reflexão dos raios de luz de algum objeto no horizonte, cujas linhas
luminosas estão em ângulo bastante aberto e tangencial em relação ao solo.
Se agora molharmos o solo (podendo ser o asfalto, por exemplo), notaremos
que haverá uma mudança brusca na reflexão. Isto ocorre porque estando seco
o solo, a luz é difundida para todas as direções (reflexão difusa), tendo
o asfalto muitas saliencias e reentrâncias, estas refletem a luz de
maneiras diferentes, variando assim em diversos ângulos. Molhado o solo,
se forma uma película úmida em si, este ''filme'' provoca a reflexão
direcionada chamada também de especular, melhorando assim a reflexão dando
a impressão visual de um tom escurecido.</P>
<P>Difusão da energia eletromagnética na ionosfera (RF) </P>
<P>Assim, a radiofreqüência se comporta de maneira similar na ionosfera.
As variações que se dão por diferença de densidade do ar, no caso da luz,
já no caso de frentes de ondas eletromagnéticas, serão por densidade
eletrônica, ou iônica. Portanto, a propagação das ondas eletromagnéticas
inseridas no meio plasmático ionosférico, se comporta analogamente como as
ondas sônicas dentro de fluídos de diferentes densidades, ou mesmo de
forma similar à propagação de raios luminosos dentro de um líquido, a
exemplo de um aquário, onde para quem olha de baixo para cima, muitas
vezes vê a própria imagem refletida sem enxergar o lado de fora,
dependendo do ângulo de observação. </P>
<P>As ondas eletromagnéticas, assim como as ondas sônicas e luminosas, se
comportam ora refletindo, ora refratando, ora sem oferecer resistência
alguma no meio onde se propagam. Seu comportamento deverá variar conforme
a variação das condições físicas. Num plasma com ''n'' colisões por
segundo de partículas, entre estas: íons; átomos; moléculas; elétrons;
etc, os movimentos termo-eletrônicos têm características ora fluidas, ora
sólidas, ora gasosas, e ao mesmo tempo ressonam nos mais diferentes
comprimentos de onda. </P>
<P>Esta ressonância é a responsável pela absorção de determinados
comprimentos de ondas, a exemplo da luz verde em objeto vermelho.</P>
<P>A ionosfera, dependendo da insolação, nas bandas de Raio-X e luz
ultra-violeta, separa-se em camadas e ressona em diversos comprimentos de
ondas. Isso ocorre devida absorção energética de seus componentes. No
plasma ionosférico encontramos condutividade iônica e permessividade
eletromagnética , isto é, em alguns momentos parece se comportar como um
condutor elétrico ou placa metálica, em outros pode se comportar como um
condutor sintonizado em determinadas freqüências podendo refletir ou
refratar determinados comprimentos de onda praticamente sem perdas, ou em
outros momentos absorver outros comprimentos de onda inutilizando
totalmente a propagação destas conforme o exemplo ilustrado mais no início
do artigo, onde me referi ao objeto vermelho que recebe sobre si a luz
verde.<!-- StartFragment --><!-- EndFragment --> </P>
<P>Durante o dia, na ionosfera, acontece o aparecimento de camadas segundo
a ionização, destas a ''D'' que é a mais próxima ao solo e a menos
energética, mas a que ressona nos maiores comprimentos de ondas. </P>
<P>A camada D fica situada entre os 50 e 80 km de altitude. Não reflete
radiofreqüência e é a responsável pela maior quantidade de absorção de
energia eletromagnética, justamente devida absorção nos comprimentos de
onda longos. </P>
<P>O aparecimento da camada D é ao amanhecer, indo acumulando energia por
absorção até o pôr do sol, permanecendo até após o anoitecer. Atinge o
pico de ionização ao final da tarde, porém de todas as camadas
ionosféricas é a que menos refrata e praticamente não reflete os sinais de
rádio que passam por si. </P>
<P>As freqüências mais afetadas pela absorção desta camada estão situadas
abaixo dos 10 Mhz, portanto, quando está muito ionizada pode causar o
fechamento de propagação nos comprimentos de onda de 40m durante o
dia.</P>
<P>Acima da camada D, está a camada E, esta se localiza embaixo das
camadas F1 e F2 (durante o dia), sua altitude média é entre os 80 e os
100-140 km. </P>
<P><A
href="http://br.geocities.com/atmosfera_ionosfera/NasaIonosphereSchema_py5aal.jpg"><IMG
height=368
src="http://br.geocities.com/atmosfera_ionosfera/NasaIonosphereSchema_py5aal.jpg"
width=453 align=bottom border=0 name=Imagem1></A></P>
<P>Semelhante à camada D, durante o dia se forma e se mantém. Durante a
noite se dissipa. Em algumas ocasiões, dependendo das condições de vento
solar e energia absorvida durante o dia, a camada E pode permanecer
esporadicamente, quando isto ocorre é chamada de camada ''E Esporádica''.
</P>
<P>Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais
perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si, e é muito
reflexiva. A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2
~100-140 até ~200 Km. </P>
<P>Existe durante os horários diurnos, acompanhando o comportamento da
camada E, podendo esporadicamente estar presente à noite. Serve de
refletora em determinadas freqüências, esta reflexão varia conforme a
espessura que adquire ao receber energia solar. Normalmente a
radiofreqüência incidente que atravessa a camada E, atravessa a F1, porém
muitas vezes refrata. Ao fazê-lo altera seu ângulo de incidência sobre a
camada F2, refletindo nesta.</P>
<P><!-- StartFragment --><A
href="http://br.geocities.com/atmosfera_ionosfera/Refracao_ionosfera_py5aal_Lei_de_Snell.gif"><IMG
height=170
src="http://geocities.yahoo.com.br/atmosfera_ionosfera/Refracao_ionosfera_py5aal_Lei_de_Snell.JPG"
width=366 align=bottom border=0 name=Imagem48></A><!-- EndFragment --><!-- StartFragment --><!-- EndFragment --><!-- EndFragment -->
</P>
<P>De acordo com o gráfico acima, nota-se que à medida em que se sobe nas
camadas ionosféricas o ângulo de refração se altera, formando um gráfico
curvilíneo, exceção à regra é somente a camada D, pois as demais refletem
e refratam as diversas freqüências incidentes, enquanto a mais baixa
devida ressonância iônica apenas absorve energia.</P>
<P>Acima da camada ''E'', excepcionalmente a ''E esporádica'', se
encontram as camadas F1 e F2. A camada F1 e a camada F2, são resultantes
da camada F que se separa durante o dia devida ionização (Observar o
gráfico ao lado).</P>
<P>Durante o dia, a camada F1 é coadjuvante da reflexão de rádio, pois a
maior parte desta se dá na camada F2. É importante frizar que nas camadas
E e F1 também ocorre a absorção de Rf, porém não tão severa quanto sua
ocorrência na camada D. Algumas vezes a absorção e refração nas camadas
pode ocasionar um fenômeno interessante e comum, é a monopropagação, isto
é, a propagação de determinada comunicação somente num sentido. (Ver
gráfico embaixo)</P>
<P><!-- StartFragment --><IMG height=157
src="http://geocities.yahoo.com.br/atmosfera_ionosfera/Monotransmissao_Angelo_Leithold_1975.jpg"
width=306 align=bottom border=0 name=Imagem53><!-- EndFragment --><!-- EndFragment --> </P>
<P>É na camada F2 onde se dá a principal reflexão ionosférica. Isto ocorre
devidas alterações nas angulações da propagação do feixe eletromagnético
incidente , pois à medida em que a RF vai sendo refratada, vai mudando o
ângulo de incidência, o que de certa forma facilita a reflexão nas camadas
superiores.</P>
<P>É por este motivo que a principal camada visada pelos projetistas de
antena s é a F2 que é utilizada para as comunicações em altas freqüências
à longa distância. </P>
<P>A sua altitude varia conforme a hora do dia, época do ano, condições de
vento e ciclo solares. A propagação e reflexão obedecem a diversas
variáveis, sendo o ciclo solar o principal interferente nas condições de
propagação via ionosfera. </P>
<P>O aparecimento da camada F2 se dá ao nascer do Sol, quando a camada F
se desmembra em F1 e F2. A reflexão nesta camada pode gerar o aparecimento
do fenômeno raro da dutificação da radiofreqüência, ocasionando contatos à
dezenas de milhares de quilômetros e ecos ionosféricos.A camada F2 é a
mais alta das camadas ionosfericas, está entre os 200 e 400km de altitude.
Quando se tem uma antena Yagi apontada diretamente para cima ocorre um
fenômeno interessante na camada F2, que é o espalhamento da RF e o
surgimento do ´´audio de catedral'', isto é, uma espécie de eco que
acompanha à transmissão de rádio executada.<!-- StartFragment --><!-- EndFragment --></P></TD>
<TD width=246>
<P><BR><BR></P>
<P>.<IMG height=241
src="http://br.geocities.com/atmosfera_ionosfera/NasaIonosphereSchema_py5aal.jpg"
width=239 align=bottom border=0 name=Imagem3></P>
<P>.Leis da reflexão</P>
<P>A reflexão pode ser explicada totalmente com base em leis,de cunho
geral. Para enuncia-las, é preciso antes definir alguns conceitos.</P>
<P><FONT face="Times New Roman, serif"><FONT size=3>*O fenômeno da
reflexão ocorre quando os raios que incidem sobre um objeto voltam para o
meio no qual ocorreu a incidência<!-- EndFragment --></FONT></FONT></P>
<P>*Normal é a semi-reta que se origina a partir da superfície refletora,
situando-se perpendicularmente a esta. </P>
<P>*Ângulo de incidência é o ângulo cuja direção de deslocamento da
energia faz com a normal .</P>
<P>*Ângulo de reflexão é o ângulo cuja direção da energia refletida faz
com a normal .</P>
<P>Leis da reflexão:</P>
<P>*A direção da energia incidente, a normal e a direção da energia
emergente pertencem a um único plano. </P>
<P>*O ângulo de incidência tem valor igual ao valor do ângulo de reflexão.
</P>
<P>A reflexão difere da refração porque nesta segunda, há desvio da
energia para meio diverso do meio de onde se originou.</P>
<P><!-- StartFragment -->Quando estamos diante de uma superfície
refletora, um espelho, por exemplo, enxergamos a nossa figura devida
reflexão, aliás, tudo o que enxergamos é resultado da reflexão da luz nos
objetos.<!-- EndFragment --> É um fenômeno tanto da física ondulatória
como na física de corpos materiais. O primeiro a formular uma explicaçao
para a reflexão (especificamente, a da luz) foi Heron de Alexandria.
Utilizando-se do princípio aristotélico que diz que a natureza nada faz de
modo mais difícil, argumentou que a luz percorre o menor caminho entre
dois pontos quaisquer. Ora, se a luz é obrigada a se desviar durante o
percurso, ainda assim percorre o menor caminho entre a fonte e o alvo. A
esse princípio de óptica geométrica damos o nome de princípio de
Heron.Fermat enunciou um princípio semelhante que assinalava que o tempo
era mínimo e não a distância percorrida. Esse princípio é conhecido como
princípio de Fermat.</P>
<P>Reflexão</P>
<P>Exemplo de reflexão especular: Note na fotografia embaixo, que a imagem
se repete na água, isto é resultante da reflexão especular.</P>
<P>.<!-- StartFragment --><IMG height=306
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/Iguacu_Angeloleithold_py5aal.jpg"
width=232 align=bottom border=0 name=Imagem56><!-- EndFragment --> </P>
<P>.Reflexão especular: Quando os raios incidentes atingem uma superfície
lisa.</P>
<P>A reflexão especular.</P>
<P>Quando estamos diante dum espelho, observamos que, se não ficarmos em
determinada posição, não enxergaremos nossa imagem. Isso ocorre devido
fato dos raios que são refletidos numa só direção, pois , propagam-se
paralelamente. Essa reflexão ocorre nas superfícies polidas, a exemplo de
espelhos, metais, água parada, etc, é denominada reflexão especular.</P>
<P>.<!-- StartFragment --><IMG height=138
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/Reflexao_py5aal_Angelo_leithold.jpg"
width=234 align=bottom border=0 name=Imagem57><!-- EndFragment --> </P>
<P>Na figura embaixo, vê-se que os raios de luz incidente em superfície
corrugada se propagam em diversas direções, esta é a difusão da energia
eletromagnética (LUZ) em todas direções..<!-- StartFragment --><IMG
height=147
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/luz_difusa_py5aal_angelo_leithold.jpg"
width=261 align=bottom border=0 name=Imagem58><!-- EndFragment --> </P>
<P>A reflexão difusa</P>
<P>Quando enxergamos um objeto qualquer, uma esfera, por exemplo, ou mesmo
uma pessoa, de qualquer ângulo que observarmos este objeto, vamos
enxergá-lo, desde que banahado de luz. Isso ocorre porque os raios ou a
luz está sendo refletida em todas as direções. Esse tipo de reflexão
sempre vai ocorrer nas superfícies irregulares microscopicamente,
difundindo o feixe luminoso em diversas direções, por este motivo é
denominada reflexão difusa.</P>
<P><=Na figura ao lado, vê-se a ionização da ionosfera, esta foto foi
tirada do ônibus espacial. Observe que ao lado esquerdo da imagem se
encontra um esquema da estrutura atmosférica.</P>
<P>Sabe-se que o plasma ionosférico não é líquido, nem sólido, tampouco
gasoso, podendo se comportar das três formas separadamente ou
concomitantemente. Seu comportamento é difícil de determinar com
antecedência, por isso as previsões de condições de propagação de
radiofreqüência são tão complexas e se baseiam em estatísticas históricas.
</P>
<P>.<IMG height=249
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/PY5AAL_IONOSFERA_Angeloleithold.gif"
width=192 align=bottom border=0 name=Imagem4></P>
<P>.Em cima, camadas da atmosfera segundo a distribuição molecular e
iônica</P>
<P>.Embaixo, o comportamento da ionosfera durante o dia</P>
<P>.<!-- StartFragment --><IMG height=209
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/Diurnal_ionospheric_current_py5aal.jpg"
width=202 align=bottom border=0 name=Imagem2><!-- EndFragment --> </P>
<P>Embaixo:Divisão em camadas segundo concentração iônica, variando
conforme a hora do dia.</P>
<P><IMG height=345
src="http://geocities.yahoo.com.br/atmosfera_ionosfera/Distribuicao_eletronica_da_ionosfera_py5aal.jpg"
width=206 align=bottom border=0 name=Imagem52></P>
<P>.<A
href="http://br.geocities.com/reflexao_ionosferica/Atmosfera_ionosfera_py5aal_angelo_leithold.jpg"><IMG
height=253
src="http://geocities.yahoo.com.br/reflexao_ionosferica/Atmosfera_ionosfera_py5aal_angelo_leithold.jpg"
width=202 align=bottom border=0 name=Imagem54></A></P>
<P>.Em cima a atmosfera e suas camadas</P></TD></TR></THEAD>
<TBODY></TBODY></TABLE></FONT></DIV>
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<DIV><FONT face=Verdana size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Verdana size=2><SPAN class=485205915-24112006>Cordiais
cumprimentos ---- CT2JHU</SPAN></FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Verdana size=2></FONT> </DIV>
<DIV><FONT face=Verdana size=2></FONT> </DIV>
<DIV align=left>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt" align=left><B
style="mso-bidi-font-weight: normal"><SPAN
style="FONT-SIZE: 8pt; COLOR: gray; FONT-FAMILY: Verdana"><FONT size=2>Roland
Gomes<o:p></o:p></FONT></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"><SPAN
style="FONT-SIZE: 8pt; COLOR: gray; FONT-FAMILY: Verdana"><FONT size=1>Gestor de
Projectos/Consultor<o:p></o:p></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"><SPAN
style="FONT-SIZE: 8pt; COLOR: gray; FONT-FAMILY: Verdana"><FONT
size=1><EM>OniTelecom/Infra-estruturas Cliente e Gestão de
Projecto<o:p></o:p></EM></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"><B
style="mso-bidi-font-weight: normal"><SPAN
style="FONT-SIZE: 8pt; COLOR: gray; FONT-FAMILY: Verdana"><FONT
size=1><o:p></o:p></FONT></SPAN></B> </P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"><SPAN
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size=1></FONT></SPAN> </P></DIV>
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