Acima: lei de Snell (Fonte: Angeloleithold, 22:17, 13 June 2005)

APRESENTAÇÃO  

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL   O comportamento normal da Ionosfera se altera pela variação do  de seu maior agente ionizador, o Sol. Quando ocorrem determinados fenômenos, como as grandes explosões solares, estas libertam plasma com muitos milhares de km de extensão e velocidades que podem atingir cerca de 2000 km por segundo. Ocorrem também emissões de raios X, elétrons e prótons, a este fenômeno se chama Ejeção de Massa Coronal. Se as explosões ocorrem em direção à Terra, a chuva de partículas atinge-na, provocando assim, fortes perturbações na ionosfera como um todo. Durante o período em que a Terra está exposta, as características das diversas camadas é alterada e severas perturbações ocorrem nos sistemas de comunicação, provocando mesmo o bloqueio total das comunicações por reflexão ionosferica.(c)py5aal 

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL   As perturbações ionosféricas podem ser repentinas e afetam a região voltada para o Sol, tem  duração limitada, atingem entre 2 MHz e 30 MHz, alteram significativamente a propagação em SHF devido as variações de densidade iônica. Outro efeito são as flutuações que os sinais de GPS sofrem ao atravessar a Ionosfera. Essas podem ser inclusive usadas como parâmetros para verificação da densidade iônica e da atividade solar. As regiões equatoriais e a região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul são as mais sujeitas a tais variações. Devido a essas características no Brasil a variabilidade dos sinais GPS estão muito acima do mínimo necessário para navegação segura. Tais resultados impedem que os procedimentos de precisão de decolagem e pouso sejam confiáveis. 

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL   Caso as perturbações sejam menos acentuadas mas com maior duração, as variações iônicas podem durar por um tempo que vai de algumas horas chegando a períodos bem mais extensos, a dias. Durante uma tempestade solar os sinais que utilizem a ionosfera para se propagar diminuem drasticamente de intensidade e podem até se extinguir por um longo tempo, este tipo de fenômeno pode atingir todo o globo. 

REFLEXÃO IONOSFÉRICA

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AALA propagação de ondas eletromagnéticas no plasma ionosférico, se comporta analogamente como ondas sônicas dentro de fluídos de diferentes densidades. Ora refletindo, ora refratando, ora sem oferecer resistência alguma. Num plasma com "N" colisões elétron - partículas (íons, átomos, moléculas,elétrons, neutrinos, etc), levando-se em conta o movimento térmico dos elétrons, pode-se dizer que tem ora características fluidas, ora características sólidas, pois o plasma não é líquido, nem sólido, tampouco gasoso, portanto, comporta-se de maneira anômala. A densidade iônica pode ser definida como uma quantidade de elétrons e íons por metro cúbico, ou seja, tem uma determinada densidade. Para observar o efeito da reflexão pode-se desprezar os efeitos térmicos e gravitacionais, pois são desprezíveis para efeito dos mecanismos de  reflexão ionosférica [3]. 

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AALDependendo da hora do dia ou da insolação, a quantidade de energia eletromagnética provinda do Sol, principalmente nas bandas de raios-X e  ultra-violeta, conforme já visto, a ionosfera separa-se em camadas, assim, é possível ocorrer condutividade e permissividade elétrica, em alguns momentos o seu comportamento é semelhante a um condutor elétrico, por exemplo, como se fosse uma placa metálica, porém sintonizada em determinadas freqüências, onde uma vez se comportando como tal, pode perfeitamente refletir determinados comprimentos de onda sem problema algum, e praticamente sem perdas, também absorver outros comprimentos de onda inutilizando totalmente a propagação destas. A reflexão ionosférica é exatamente uma das propriedades exploradas para transmissão e recepção se sinais de radiofrequência. Durante o dia o aumento de densidade é significativo e a elevação das camadas durante a noite, propicia um aumento da propagação a longa distância, pois a RF refletirá mais acima.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AALExiste também, durante o dia, uma atenuação maior do sinal pelo aumento da densidade e consequentemente a absorção, contudo, também poderá ocorrer uma reflexão maior, o que contradiz a hipótese da absorção, justamente devido à este aumento da densidade e alteração do comportamento das regiões iônicas. Também pode ocorrer a canalização, o espalhamento e reflexão, algumas vezes estes três fatores concorrem entre si, outras vezes se somam. A reflexão ionosférica é explorada por sistemas de radiodifusão com as antenas de transmissão em ângulo baixo. As propriedades operacionais das ionossondas (sistemas compostos de transmissores, receptores e antenas direcionais apontadas diretamente para a ionosfera) propiciam um conhecimento do comportamento da região. O princípio da reflexão ionosférica em ângulos altos é utilizado há muitos anos para pesquisas, porém pouco utilizado nas comunicações. O efeito ocorre sobre uma faixa de alturas estreita e em baixas freqüências, onde, ou os raios refratam, ou refletem. No caso da refração a distância atingida por estes é apreciável, chegando a milhares de quilômetros. No caso da reflexão direta, esta não ultrapassa a algumas centenas de quilômetros. O espalhamento fraco e incoerente de energia ocorre devido às flutuações térmicas e aleatórias da densidade eletrônica no plasma ionosférico. Este espalhamento tem sua eficiência aumentada pelas irregularidades ionosféricas e pelo aumento da densidade iônica.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AALOutro fenômeno interessante sobre a reflexão ionosférica é a cintilação, ocorre devido à atuação dos sinais perante as irregularidades ionosféricas que atuam como uma tela de fase variável nos sinais transionosféricos. Esta tela eletrônica dá origem à efeitos de difração com cintilação em amplitude, e variação do ângulo de chegada e fase. Portanto, num meio variável onde ocorrem densidades variáveis, ocorre o fenômeno da reflexão, refração e difração dos sinais de radiofreqüência que pode ser simultâneo ou não.

< Campus de Pesquisas Geofísicas Major Edsel de Freitas Coutinho> IAE - Instituto de Aeronáutica e Espaço > HP WEBMASTER >Máxima Frequência Utilizável (MFU) > Maximum usable frequency (MUF)  IONOSFERA, LEITHOLD, ANGELO ANTONIO 1987.pdf - 273KB  DOCUMENTO Plasma ionosferico 1987 py5aal leithold a a.pdf - 157 KB DOCUMENTO REFLEXAO IONOSFERICA A LEI DE SNELL, LEITHOLD, A. A. - PY5AAL pdf  408 KB DOCUMENTO ENDEREÇO INICIAL ( http://www.angeloleithold.hpg. com.br/ciencia_e_educacao /6/angeloleithold-3-fl_album4.gif de 1995 a 2011) migrado para:( LEI DE SNELL  a partir de 2011 a ... : REFLEXAO IONOSFERICA A LEI DE SNELL, LEITHOLD, A. A. - PY5AAL pdf  408 KB Visualizar Download Página antiga descontinuada do Yahoo - recuperada em 2010 e armazenada no - http://www.oocities.org/ - :  http://www.oocities.org/br/atmosfera_ionosfera/ ) REFLEXÃO IONOSFÉRICA by Leithold, Ângelo Antônio; COMO A RADIOFREQUÊNCIA EM REFLETE NA IONOSFERAis licensed under a Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial- Vedada a Criação de Obras Derivadas  3.0 Brasil License. 

ionosfera.py5aal@

Segundo Angelo Antonio Leithold, a ionosfera é uma camada da atmosfera que se localiza entre 60 km e 1000 km de altitude e é composta de íons, plasma ionosférico e, devido à sua composição, reflete ondas de rádio até aproximadamente 30 MHz¹. A ionosfera é formada pela ação de fontes ionizantes solares e cósmicas, que geram elétrons livres a partir dos átomos e moléculas neutras. A densidade de elétrons na ionosfera varia de acordo com a hora do dia, a estação do ano, o ciclo das manchas solares, a composição química da alta atmosfera e a influência do campo magnético terrestre¹². A ionosfera é dividida em camadas ou regiões, de acordo com suas propriedades físico-químicas e sua dinâmica. As principais camadas são: D, E, F1, F2 e F3¹²³. A ionosfera tem grande importância para as comunicações em alta frequência (HF), pois permite a propagação de ondas de rádio a longas distâncias, através da reflexão ionosférica¹²⁴. A ionosfera também é afetada por fenômenos como as descargas atmosféricas, a anomalia magnética do Atlântico Sul, as auroras polares e as tempestades geomagnéticas¹²³⁴. Segundo o professor Angelo Antonio Leithold, antenas são dispositivos desenhados de maneira a transmitir ou receber energia eletromagnética, transformando correntes elétricas em ondas eletromagnéticas ou vice-versa. Ele também as classifica em ressonantes e não ressonantes, de acordo com a frequência requerida e a sintonia do sistema¹². Ele explica os conceitos e as propriedades das antenas, como a impedância, o ganho, a diretividade, o diagrama de irradiação, o acoplamento mútuo, o efeito terra, os refletores, os elementos parasitas, entre outros¹²³⁴⁵. Ele também apresenta vários tipos e modelos de antenas, como dipolos, monopolos, yagis, quadras, loops, helicoidais, log-periódicas, parabólicas, cornetas, entre outras¹²³⁴⁵. Segundo o professor Angelo Antonio Leithold, a impedância de uma antena é a relação entre a tensão e a corrente elétrica aplicadas nos seus terminais. A impedância de uma antena depende da sua forma, do seu tamanho, do material de que é feita, da frequência do sinal e do meio em que está inserida. A impedância de uma antena é importante para o casamento de impedância com o gerador e a linha de transmissão, pois isso afeta a eficiência da transmissão e recepção de ondas eletromagnéticas¹²³. Segundo o professor Angelo Antonio Leithold, o eletromagnetismo é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas e aos campos elétricos e magnéticos. Ele explica que o eletromagnetismo é baseado nas quatro equações de Maxwell, que descrevem como as cargas elétricas geram campos elétricos e magnéticos e como esses campos interagem entre si e com as cargas. Ele também mostra como o eletromagnetismo está presente em vários aspectos da natureza e da tecnologia, como a luz, as ondas eletromagnéticas, as antenas, os motores, os geradores, os transformadores, os relés, os alto-falantes, os microfones, os ímãs, os eletroímãs, os capacitores, os indutores, os resistores, os diodos, os transistores, os circuitos, os computadores, os celulares, os rádios, as TVs, os fornos de micro-ondas, os raios X, as ressonâncias magnéticas, entre outros¹²³⁴.O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982 e doutorado em Física pela USP em 1987. Sua tese de doutorado foi sobre a propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul1. Leithold tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino, tendo lecionado em diversas instituições, incluindo o Colégio Estadual do Paraná, o Senai e a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Ele também é autor de vários trabalhos acadêmicos e livros, e é conhecido por seu envolvimento com o estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas e educacionais. Ele se destaca principalmente nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia12. Formação Acadêmica e Carreira  Graduação: Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978. Mestrado: Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982. Doutorado: Física pela USP em 1987, com a tese intitulada “Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul Pós-Doutorado: Astrofísica pela Universidade de Brasília (UnB) em 19921.Contribuições e Pesquisas Leithold é autor de diversos trabalhos acadêmicos e livros, e suas pesquisas são amplamente citadas por outros pesquisadores. Ele é especialmente conhecido por seu estudo sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região12. Atuação Profissional Ensino Médio: Professor de física no Colégio Estadual do Paraná, onde lecionou por vários anos e participou de projetos pedagógicos e científicos. Ensino Técnico: Professor de eletrônica no Senai e no CEEP, desenvolvendo instrumentos e métodos para medir e analisar sinais eletromagnéticos. Ensino Superior: Professor de pedagogia na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), ministrando cursos sobre didática, metodologia científica e tecnologia educacional12. Outras Atividades Além de suas atividades acadêmicas, Leithold é um radioamador ativo, conhecido pelo indicativo PY5AAL. Ele também tem um blog onde compartilha suas pesquisas e experiências1. O indicativo PY5AAL pertence ao professor Ângelo Antônio Leithold, um radioamador brasileiro com uma vasta experiência e paixão pelo radioamadorismo. Ele é conhecido por seus experimentos com antenas e pela participação ativa na comunidade de radioamadores. Atividades e Contribuições Antenas: Leithold realiza experimentos com diferentes tipos de antenas, incluindo antenas NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) e antenas Long Wire12. Ele compartilha suas descobertas e métodos de construção de antenas em seu blog e em sites dedicados ao radioamadorismo. Baluns Magnéticos: Ele também trabalha com a construção de baluns magnéticos, que são dispositivos usados para adaptar a impedância entre a antena e o transmissor, melhorando a eficiência da transmissão2. Comunidade: Leithold é ativo na comunidade de radioamadores, participando de eventos e trocando informações com outros entusiastas. Ele utiliza suas habilidades para contribuir com a ciência e a educação, aplicando seus conhecimentos em física e eletrônica. Recursos e Publicações Leithold mantém um blog onde compartilha suas experiências e pesquisas no campo do radioamadorismo. Ele também publica artigos e tutoriais sobre a construção e otimização de antenas e outros equipamentos de rádio3. O professor Ângelo Antônio Leithold tem várias referências acadêmicas e citações em diferentes áreas do conhecimento. Ele é citado em trabalhos sobre geofísica, astrofísica, eletrônica e educação, entre outros. Aqui estão alguns exemplos de onde suas obras e citações podem ser encontradas: Geofísica e Astrofísica: Leithold é frequentemente citado em estudos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul e a propagação de ondas de rádio1. Eletrônica e Radioamadorismo: Seus trabalhos sobre antenas e baluns magnéticos são amplamente referenciados em publicações técnicas e blogs especializados2. Educação e Pedagogia: Ele também é citado em artigos e teses sobre metodologia científica e tecnologia educacional3. Essas referências estão disponíveis em diversas plataformas acadêmicas e sites especializados, como Google Scholar, Academia.edu e em blogs pessoais do próprio professor123.