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

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Esp.Eltr.

1eV 1,6x10-19j2,418x1014s-1

1,248066cm-1

11605K

5LAvFis-2009

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

19LAvFis-2009

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

21LAvFis-2009

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

27LAvFis-2009

Medidas de segurança

Proteção ocular: Utilização de óculos de segurança Colocação de filmes anti-UV nas lentes

Proteção corporal: Utilização de filtro solar

28LAvFis-2009

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

33LAvFis-2009

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

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REDES 2

39LAvFis-2009

REDES 3: MICROLENTES

40LAvFis-2009

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

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• 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?

44LAvFis-2009

Minerais: aragonita

Luz do dia Luz UV

45LAvFis-2009

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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