1LAvFis-2009
2LAvFis-2009
Radiação UV?
Espectro de radiação eletromagnético Fontes de radiação UV
Natural Radiação Solar
Atmosfera terrestre Camada de Ozônio
Artificial Como detectar Benefícios Malefícios
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Espectro de radiação eletromagnético
4LAvFis-2009
Esp.Eltr.
1eV 1,6x10-19j2,418x1014s-1
1,248066cm-1
11605K
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TIPOS DE RADIAÇÃO NÃO-IONIZANTE
Tipo de Radiação
Aplicações gerais EfeitoBiológico
Ultravioletas
As lâmpadas UV são utilizadas em diversas áreas: germicida, cosmética, soldadura, na análise química. Processos tecnológicos, forenses
Térmico-Fotoquímico
Luz visível Trabalho agrícola e a exposição ao sol. É responsável pela iluminação de qualquer local.
Térmico - Fotoquímico
Infravermelhos Fonte direta de calor (afeta trabalhadores de fornos, fundições, etc.)
Térmico
Microondas / Radiofreqüências
Fontes de calor (secadores, fornos) e Comunicações. Aparelhos de Fisioterapia, fornos de aquecimento (alimentação, soldadura de plásticos, secagem de papel), fornos de indução, aparelhos de esterilização, etc.).
Térmico
LASER Defesa, Medicina, Espetáculos, Ensaios de Materiais, Física, Química.
Térmico
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Fonte de radiação UV – Natural - Radiação solar
UV
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Algumas fontes de radiação UV - Artificial
Baixa intensidade:- lâmpadas de vapor de Hg de baixa pressão - lâmpadas fluorescentes - chamas de corte, maçarico- lâmpadas de Deutério
Alta intensidade: - lâmpadas de vapor de Hg de alta pressão - arcos de Hg - arcos de xenon de alta pressão - arcos de carbono - soldadura de plasma (~ 6000ºK) - arco de soldadura - lâmpadas germicidas - lâmpadas de fototerapia e solares - lâmpadas de luz negra (UV - A) - arcos elétricos em fornos de fundição - fotocopiadoras - flash
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Luz solar – lâmpada fluorescente
Luz solar recebida Lâmpada fluorescente
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Fontes de radiação UV
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Faixas de radiação UV - classificação
UV-A, entre 400 e 320 nm. São as radiações que atingem o cristalino do olho sendo a maior preocupação dos Oftalmologistas.
UV-B, entre 320 e 280 nm. Conseguem ultrapassar a camada de ozônio. A claridade intensa da luz solar, provoca danos à córnea, e daí a recomendação para o uso de óculos solares e lentes com tratamento Anti-UV.
UV-C, entre 280 e 100 nm. São, felizmente, retidos pela camada de ozônio.
UV de vácuo, abaixo de 200 nm.
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200 300 400 500 6000
2
4
6
8
10
Inte
nsi
da
de
(u
. a
rb.)
comprimento de onda (nm)
lâmpada fluorescente negra
370 nm
408 nm
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Kr+
Ar+
KrCl KrF N2
XeBr XeCl XeF Nd:YAG 3o e 4o harmônicos
Fontes de radiação UV: lasers UV
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Detectores de radiação UV
Fotomultiplicadoras Semicondutor Material luminescente
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Comprimento de onda Vs bioefeitos
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Estrutura do olho humano (adaptado de RDC, 1988 e Kolb et al., 1996)
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Catarata = opacidade do cristalino
Foto 1: Fotografia de criança demonstrando reflexo vermelho normal em ambos os olhos, mostrando ausência de catarata.
Foto 2: Fotografia de discreta catarata polar anterior (seta). Esta catarata não precisa ser operada neste estágio pois não compromete visão mas precisa ser acompanhada pois tem tendência a aumentar de tamanho.
Foto 3: Catarata obstruindo totalmente a visão de olho esquerdo. Se não operada rapidamente poderá levar a baixa visual irreversível.
Fonte: Dr. Cassiano Rodrigues Isaac
1.- Luz passando pela iris2.- Cristalino c/ catarata3.- Passagem de luz distorcida
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Espectro de absorção do olho humano
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http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:114:0038:01:EN:HTML
32006L0025
Directive 2006/25/EC of the European Parliament and of the Council of 5 April 2006 on the minimum health and safety
requirements regarding the exposure of workers to risks arising from physical agents (artificial optical radiation) (19th
individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC)
Official Journal L 114 , 27/04/2006 P. 0038 - 0059
The infrared region is divided into
IRA (780-1400 nm)
IRB (1400-3000 nm) and
IRC (3000 nm-1 mm)
A legislação proporciona definições sobre os diferentes tipos de radiação artificial, quanto também potência e segurança no uso de diferentes tipos de radiação,
identificando as limitações sobre tecidos e órgãos do corpo humano.
20LAvFis-2009
Guia e limite de exposição sobre o olho
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Absorção UV e conseqüências no Olho
Região espectral Tecido afetado Local de absorção Tipo de dano
UVC (< 280nm) UVB (280–320nm)
Córnea Epitélio Fotoquímico: fotoqueratite e opacidades na córnea
UVB (280–320nm) UVA (320–400nm)
Cristalino Núcleo Fotoquímico: Catarata
Visível (400–750nm) Retina Epitélio pigmentário Hemoglobina Pigmento macular
- Térmico: diminuição da visão - Hemorragia intraocular - Alterações na percepção de cores
IVA (780–1400nm) Retina Cristalino
Epitélio pigmentário Epitélio
- Térmico: diminuição da visão - Catarata
IVB (1400– 3000nm) Córnea Epitélio Opacidades
IVC (3000–10000nm) Córnea Epitélio Queimaduras superficiais
http://www.master.iag.usp.br/indiceuv/olho.html
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A camada de Ozônio
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Camada de ozônio
O2 + h—> O + O
O + O2 + M —> O3 + M
NO2 + O —> NO + O2
NO + O3 —> NO2 + O2
O + O3 —> 2O2
O ozônio é um gás que existe em estado puro e livre na atmosfera terrestre
ozo- vem do grego = aroma ou cheiro
é muito forte e característico, penetrante e desagradável, em algumas definições
é subproduto do oxigênio
hRad. UV
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Composição do ar
nitrogênio (N2) - 78,084% oxigênio (O2) - 20,948% argônio (Ar) - 0,934% gás carbônico (CO2) - 0,031% neônio (Ne) - 0,001818% hélio (He) - 0,000524% metano (CH4) - 0,0002% kriptônio (Kr) - 0,000114% hidrogênio (H2) - 0,00005% xenônio (Xe) - 0,0000087% traços de
óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O) monóxido de carbono (CO) ozônio (O3) amônia (NH3) dióxido de enxofre (SO2) sulfeto de hidrogênio (H2S)
Amostra de ar obtida ao nível do mar, umidade retirada
25LAvFis-2009
Temperatura e luz solar na atmosfera
26LAvFis-2009
Radiação ionizante ou não?
Pot.Ion. eV
NomeSimb
Z
3,830 Frâncio Fr 87
3,894 Césio Cs 55
4,177 Rubídio Rb 37
4,341 Potássio K 19
5,139 Sódio Na 11
5,170 Actínio Ac 89
5,212 Bário Ba 56
5,279 Radio Ra 88
5,392 Lítio Li 3
12.967 Cloro Cl 17
13.598 Hidrogênio H 1
13.618 Oxigênio O 8
13.999 Kriptônio Kr 36
14.534 Nitrogênio N 7
15.759 Argônio Ar 18
17.422 Flúor F 9
21.564 Néon Ne 10
24.587 Helio He 2
1 eV 1240 nm
3,830 eV 323,8 nm
24,587 eV 50,4 nm
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Medidas de segurança
Proteção ocular: Utilização de óculos de segurança Colocação de filmes anti-UV nas lentes
Proteção corporal: Utilização de filtro solar
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Aplicações: tratamento dentário
Como ferramenta de diagnóstico
Drogas a base de tetraciclina são associadas à
descoloração dentária. A tetraciclina pode ser
incorporada dentro do processo de calcificação no
desenvolvimento dos dentes. Aparecem faixas
amarelas que florescem com radiação UV.
29LAvFis-2009
Aplicações: tratamento de água
Água a ser trat.
Filtro
0,2
Filtro Carvão Ativ.
Filtro
Rad. UV
Água limpa
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Aplicações: tratamento de doenças da pele
Vitiligo: perda de pigmentação da pele
31LAvFis-2009
Antes e após tratamento - vitiligo
Antes Após
32LAvFis-2009
Psoriase: pele escamada e avermelhada
Aplicações: tratamento de doenças da pele
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FOTOTERAPIA COM UV
34LAvFis-2009
Aplicações: Bronzeamento da pele
Cuidado, pode provocar câncer. Radiação apropriada: UVA (320 a 400 nm) Calibração no tipo de radiação UV utilizado, se
apropriado ou não. É contra-indicado pelos médicos
35LAvFis-2009
Riscos do bronzeamento artificial
Os riscos associados com bronzeamento artificial por lâmpada de
UV são, principalmente:
1. Queimadura
2. Envelhecimento precoce da pele
3. Câncer de pele
4. Danos na retina
5. Formação de cataratas
6. Supressão do sistema imunológico
7. Danos no sistema vascular
36LAvFis-2009
Aplicações tecnológicas: Litografia
espelho
Laser UV
Filme sensitivo
37LAvFis-2009
REDES 1
38LAvFis-2009
REDES 2
39LAvFis-2009
REDES 3: MICROLENTES
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Aplicações: Luminescência
Que é luminescência, como é gerada?
Latim ~ fraca incandescência
“emissão de luz por uma substância, provocada por processo que não seja o térmico”
Luz fria
E.g. Fosforescência, fluorescência, bioluminescência
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Modelo atomístico para luminescência
Energia de excitação induz uma movimentação do elétron para um estado energético superior após o qual decai para um estado estável emitindo um fóton
42LAvFis-2009
Que tipos de luminescência são observados?
Fluorescência Excitação com luz, tempo de vida <10-5s,
tipo de decaimento Fosforescência
Excitação com luz, tempo de vida >10-5s, tipo de decaimento
Bioluminescência Reação química em seres vivos, vaga-lume
Quimiluminescência Reação química, e.g. elemento fósforo em
contato com oxigênio, emissão verde Eletroluminescência
Material numa corrente elétrica
Existem ≠’s tipos e cada um leva o nome conforme a fonte de energia utilizada para excitar o átomo ou molécula que origina a luminescência
43LAvFis-2009
• Catodoluminescência• é também um tipo de eletroluminescência, um feixe
de elétrons incide sobre um material e luminesce, e.g. TV
• Radioluminescência• Produzida por radiação nuclear, composto de Ra,
também atribuído a raios-X • Triboluminescência
• Resulta de quebra ou atrito entre dois materiais• Termoluminescência
• Material aquecido a baixa temperatura luminesce• Sonoluminescência
• Produzida em alguns líquidos orgânicos por meio de ultra-som: bolhas de ar são excitadas e implodidas.
Que tipos de luminescência são observados?
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Minerais: aragonita
Luz do dia Luz UV
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Outros minerais
Sem UV Com UV
46LAvFis-2009
Pedras preciosas : Alexandrita
47LAvFis-2009
Aplicação Forense
Uma página extra após assinar contrato?
48LAvFis-2009
Recompondo provas?
49LAvFis-2009
Notas falsas, documentos falsos?
50LAvFis-2009
Semana que vem mais um tópico
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Carvão ativado
É carvão tratado especialmente com Oxigênio, criando milhões de microporos entre os átomos de carbono, resultando em carbono altamente poroso.
Podendo alcançar de 300 a 2000 m2/gr de superfície.
Adsorve substancias odoríferas ou coloridas de gases ou líquidos.
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