Nós somos continuamente inundados por radiação eletromagnética do Sol, sinais de rádio e TV, das estrelas e corpos celestiais. Por que tais ondas não interferem umas com as outras?
Passo 1
O enunciado pergunta por que estamos sempre recebendo ondas eletromagnéticas de diversas fontes (Sol, emissoras de rádio/TV, estrelas etc.) e, mesmo assim, não percebemos interferências entre elas. O conteúdo envolvido é o princípio da superposição de ondas e o conceito de coerência. Vamos usar esses conceitos para entender por que diferentes sinais não “brilham” nem “apagam” uns aos outros visivelmente.
Passo 2
Pelo princípio da superposição, se chegarem duas ondas eletromagnéticas quaisquer
e
num mesmo ponto, o campo resultante é
Para haver padrões de interferência estáveis, é preciso que as duas ondas sejam coerentes, ou seja, mantenham diferença de fase praticamente constante.
Passo 3
Fontes naturais e artificiais distintas (Sol, rádios, TV, estrelas) emitem ondas com fases que variam de modo completamente aleatório entre si. Isso significa que a diferença de fase
flutua muito rápido, em escalas de tempo chamadas tempo de coerência
, que é muito pequeno quando as frequências ou as emissões são independentes. Na prática, isso faz com que termos cruzados como
tenham média nula: não surge padrão de interferência observável.
Passo 4
Além disso, cada receptor (o olho, uma antena de rádio, uma antena parabólica) é projetado para detectar apenas uma faixa de frequências
e uma direção do espaço. Ondas fora desse canal passam praticamente despercebidas porque não geram sinal significativo no detector. Em outras palavras, o receptor atua como um filtro em frequência e direção, isolando o sinal desejado.
Resposta
Como as diversas fontes são incoerentes entre si (suas fases variam de modo aleatório e rápido), os padrões de interferência se cancelam ao longo do tempo, e cada detector só “vê” a sua banda de frequência e direção específicas, de modo que não percebemos interferências entre esses sinais.