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Microscopia de polarização. 1 2 3 5 y x 1,5 2 3 4 Vetor campo elétrico E Onda Polarização é a natureza vetorial da luz Polarização é a natureza vetorial.

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Apresentação em tema: "Microscopia de polarização. 1 2 3 5 y x 1,5 2 3 4 Vetor campo elétrico E Onda Polarização é a natureza vetorial da luz Polarização é a natureza vetorial."— Transcrição da apresentação:

1 Microscopia de polarização

2 y x 1, Vetor campo elétrico E Onda Polarização é a natureza vetorial da luz Polarização é a natureza vetorial da luz Propriedades fundamentais da luz Propriedades fundamentais da luz - intensidade;- freqüência; - coerência;- polarização. 4

3 Microscopia de polarização do esmalte Contraste: tipos de amostra Contraste: tipos de amostra 1) Amplitude: alteram a intensidade da luz transmitida. Amostras transparentes coradas causam o mesmo efeito. 2) Fase: não absorvem luz, mas causam mudança de fase nos comprimentos de onda que a atravessam. Amostra transparente Amostra tipo amplitude Amostra tipo fase Amostra tipo misto (maioria)

4 Sem retardo de fase: amplitude aumentada Retardo de fase de 90º: amplitude reduzida Retardo de fase de 180º: amplitude zero Onda A Onda B Resultante Onda A Onda B Resultante Onda A Onda B Resultante Interferência construtiva Interferência destrutiva Microscopia de polarização do esmalte

5 Luz não polarizada Polarizador 1 Polarizador 2 Luz polarizada Microscopia de polarização do esmalte deslocamento

6 Microscopia de luz polarizada Microscopia de luz polarizada Luz polarizada passando por polarizadores paralelos. Luz plana polarizada = luz circular a dir + luz cir. Esq. Luz não polarizada Polarizador Vetor do campo elétrico Microscopia de polarização do esmalte

7 Sem luz Luz não polarizada Polarizador 1 Polarizador 2 Microscopia de luz polarizada Microscopia de luz polarizada Luz polarizada passando por polarizadores cruzados. Microscopia de polarização do esmalte

8 Birrefringência Birrefringência Dois índices de refração, ordinário (círculo) e extraordinário (elipse), com vetores separados por ângulos retos: círculo e elipse sobrepostos. Microscopia de polarização do esmalte Eixo óptico Birrefringência negativa Birrefringência positiva Oportunidade para passar por polarizadores cruzados

9 Anisotropia Anisotropia Esmalte anisotrópico permite ser visualizado entre polarizadores cruzados. Sem luz Luz não polarizada Polarizador 1 Polarizador 2 Com luz Luz não polarizada Polarizador 1 Polarizador 2 Material isotrópico Material anisotrópico Microscopia de polarização do esmalte

10 A Posição do polarizador Paralelo ao eixo extraordinário Posição do polarizador Paralelo ao eixo ordinário Cristal anisotrópico transparente Figura

11 Birrefringência Birrefringência Observação com polarizadores cruzados: posições diagonais e de extinção. Microscopia de polarização do esmalte 90 o Posições de extinção Posição diagonal Aqui as duas Têm a mesma amplitude

12 Polarizador Platina giratória Analisador Revólver centralizável Objetiva de polarização Tubo para filtro de retardo Microscopia de polarização do esmalte Lente Bertrand Anatomia do microscópio de polarização. Anatomia do microscópio de polarização.

13 Microscopia de polarização do esmalte Platina circular Filtro de retardo Centralizador da platina Centralizador da objetiva Anatomia do microscópio de polarização. Anatomia do microscópio de polarização. Trava da platina Objetivas de polarização

14 Cristal anisotrópico nas posições de extinção e diagonal no microscópio 0º +45º +90º

15 COR BLOQUEDA COR RESULTANTE Microscopia de polarização do esmalte Interferência: regras para cores resultantes. Interferência: regras para cores resultantes. Condição para cores bloqueadas: Retardo = (m + ½) m = 1, 2, 3... Condição para cores não bloqueadas: Retardo = m m = 1, 2, 3... ORDEM

16 Microscopia de polarização do esmalte Esmalte dental maduro em água

17 Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: o que induz? Birrefringência: o que induz? 1) Estruturas ordenadas* e com tamanhos < x até nm 1) Estruturas ordenadas* e com tamanhos < x até nm * Classificadas pelo índice de refração. 2) Estruturas com componentes com mais de um índice de refração.

18 Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: tipos Birrefringência: tipos 1) Intrínseca: devido à assimetria de ligações químicas; 2) De forma: quando estruturas, com ou sem BR intr, são regularmente orientadas dentro de um meio com um outro índice refração. 3) De fluxo: estruturas com orientação preferencial dentro de um líquido em fluxo contínuo. 4) De estresse: estruturas com orientação preferencial induzida por deformação mecânica.

19 C – C – C – C - C Orientação preferencial das ligações químicas lento rápido Elipse da birrefringência Birrefringência intrínseca Birrefringência intrínseca Microscopia de polarização do esmalte

20 Antes da maturação Após a maturação MineralMineral Mineral Mineral Água Matéria orgânica Simmer & Hu, J Dent Educ; (65): , 2001 Imagens de MET BR de forma Sinal positivo Mineral BR intrínseca Sinal negativo

21 + 45 o Filtro de retardo de 550 nm Eixo lento em + 45 Retardo somado = 750 nm (cor azul) Amostra: retardo de 200 nm Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: sinal positivo Birrefringência: sinal positivo

22 + 45 o Filtro de retardo de 550 nm Eixo lento Eixo rápido em + 45 Retardo substraído = 350 nm (cor amarela) Amostra: retardo de 200 nm Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: sinal negativo Birrefringência: sinal negativo

23 0o0o -45 o +45 o POSIÇÃO DE EXTINÇÃO POSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃO POSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃO ESMALTE MADURO BR - BR -

24 -45 o +45 o 0o0o POSIÇÃO DE EXTINÇÃO POSIÇÃO DIAGONAL DE ADIÇÃO POSIÇÃO DIAGONAL DE SUBTRAÇÃO ESMALTE DE RATO DE RATO BR + BR +

25 BR forma = V 1 V 2 (n 1 2 – n 2 2 ) 2 2(V 1 n 1 + V 2 n 2 )[(1+V 1 )n V 1 n 1 2 ] Equação de Wiener (1912) para materiais heterogêneos Birref. intrínseca sinal negativo sinal negativo fase mineral fase mineral Microscopia de polarização do esmalte Birref. de forma sinal positivo sinal positivo fase não mineral fase não mineral + Birrefringência observada do esmalte Birrefringência observada do esmalte

26 - Cárie dental; - Fluorose dental; - Erosão dental; - Estudos de mineralização durante amelogênese; - Esclerose dentinária - Amelogênese imperfeita; - Matéria orgânica do esmalte dental. Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: aplicação para estudo dos tecido dentais duros Birrefringência: aplicação para estudo dos tecido dentais duros

27 Microscopia de polarização do esmalte Lesão cariosa de esmalte: zonas histológicas e química: Robinson et al. (Crit Rev Oral Biol Med, 2000) Lesão cariosa de esmalte: zonas histológicas e química: Robinson et al. (Crit Rev Oral Biol Med, 2000) Tamanho dos poros Zona escura: Poole et al., Nature, 189: , 1961 Camada superficial: Silverstone, Nature 1967

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30 - Problema: obter informações espaciais sobre o volume mineral no esmalte de rato. - Amostra: incisivos de rato (secções não desmineralizadas longitudinais) ; - Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet 1,62 após 48h de imersão. Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: aplicação para estudo do conteúdo mineral do esmalte de rato Birrefringência: aplicação para estudo do conteúdo mineral do esmalte de rato

31 - Problema: obter informações espaciais sobre o volume mineral no esmalte de rato fluorótico. - Amostra: incisivos de rato com fluorose (secções não desmineralizadas longitudinais) ; - Análise: quantificação da birrefringência em Thoulet 1,62 após 48h de imersão. Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: estudo do conteúdo mineral da lesão fluorótica de esmalte de rato Birrefringência: estudo do conteúdo mineral da lesão fluorótica de esmalte de rato

32 Lesão de fluorose Fluorótico- microscopia Controle -microscopia Fluorótico – microradiografia (Hara, A., Zero, DT, OHRI, Indiana University, USA) Controle – microradiografia (Hara, A., Zero, DT, OHRI Indiana University, USA)

33 Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: esclerose dentinária Birrefringência: esclerose dentinária Esclerose Lesão cariosa

34 Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência: matriz orgânica do esmalte de rato Birrefringência: matriz orgânica do esmalte de rato Matriz orgânica BR positiva Corte por desmineralização - esmalte de rato em estágio de secreção. Espírito Santo, A. & Line, SR. FOP, Unicamp.

35 - inconsistência entre BR obs calculada e BR obs experimental BR obs experimental ~ -20 x ~ -20 x Microscopia de polarização do esmalte Birrefringência do esmalte (modelo de Darling (1958): principal problema. Birrefringência do esmalte (modelo de Darling (1958): principal problema. Esmalte maduro em água Esmalte maduro em água (V 1 = 87%; n 1 = 1,62; n 2 = 1,33): (V 1 = 87%; n 1 = 1,62; n 2 = 1,33): BR obs calculada (Darling, 1958) BR obs calculada (Darling, 1958) + 42 x x 10 -4

36 Linha neo-natal Ponto 1 Pós-natal Ponto 2 Pré-natal Ponto 3 Pré-natal ESMALTE DECÍDUO INCISAL: pontos em relação ao nascimento


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