BIÓPTICA Luís Eduardo Maggi.

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1 BIÓPTICA Luís Eduardo Maggi

2 CONCEITO Bióptica é a parte da biofísica que estuda a luz e suas propriedades relacionadas com a vida, principalmente com o ser humano, suas aplicações como diagnóstico e terapias. xx/xx

3 HISTÓRICO Em 1672, o físico inglês Isaac Newton ( ) apresentou uma teoria conhecida como modelo corpuscular da luz. Cristian Huygens, em 1670, mostrou que as leis de reflexão e refração podiam ser explicadas por uma teoria ondulatória. Somente no século XVIII demonstraram a existência de fenômenos óticos nos quais a teoria corpuscular não se aplicava, mas sim uma teoria ondulatória. xx/xx

4 HISTÓRICO Young conseguiu medir o comprimento de uma onda, e Fresnel mostrou que a propagação retilínea da luz e os efeitos de difração são explicados considerando a luz como onda. Na segunda metade do século XIX, James Clerk Maxwell, provou que a velocidade com que a onda eletromagnética se propagava no espaço era igual à velocidade da luz ( km/s). xx/xx

5 HISTÓRICO Hertz, 15 anos após a descoberta de Maxwell, comprovou experimentalmente a teoria ondulatória, usando um circuito oscilante. Quando parecia que realmente a natureza da luz era onda eletromagnética, essa teoria não conseguia explicar o fenômeno de emissão fotoelétrica, que é a ejeção de elétrons quando a luz incide sobre um condutor. HEINRICH HERTZ

6 HISTÓRICO Einstein (1905) usando a ideia de Planck (1900), mostrou que a energia de um feixe de luz era concentrada em pequenos pacotes de energia, denominados fótons, que explicava o fenômeno da emissão fotoelétrica. A natureza corpuscular da luz foi confirmada por Compton (1911). Verificou-se que quando um fóton colide com um elétron, eles se comportam como corpos materiais . xx/xx

7 CONCEITO Atualmente se aceita o fato de a luz ter caráter dual (dualidade onda-partícula): Os fenômenos de reflexão, refração, interferência, difração e polarização da luz podem ser explicados pela teoria ondulatória Os de emissão e absorção podem ser explicados pela teoria corpuscular. A luz pode ser, atualmente definida como um fenômeno que ora se comporta como partícula e ora se comporta como onda eletromagnética. xx/xx

8 Fontes de luz / Objetos luminosos e iluminados
primária secundária xx/xx

9 PROPRIEDADES A - Comprimento de onda (l) e frequência (f)
Comprimento de onda (l) a distância de um pico a outro de uma onda eletromagnética. Ele pode ser dado em metros (m) e suas subunidades: mm, cm, mm, Km. Frequência (f) é o número de oscilações da onda eletromagnética por segundo e sua unidade é o Hz (com subunidades como kHz, MHz, GHz, etc.), xx/xx

10 PROPRIEDADES B - Velocidade da Luz
Maxwell consegui provar que a velocidade da luz era por volta de 3,0 108 m/s no vácuo. Não apenas para a velocidade da luz visível (vermelho, azul, amarelo, etc), mas para todo fenômeno eletromagnético como o Raio X, o ultravioleta e o infravermelho. Entretanto, ao passar do vácuo para meios com partículas definidas, a velocidade da luz sofre um certo retardo e passa a ser inferior em meios como, ar, água, vidro, álcool, etc xx/xx

11 PROPRIEDADES Ex. 1 - Calcule os comprimentos de ondas:
A frequência está intimamente ligada ao comprimento de onda e à velocidade da luz pela fórmula: v = l.f Fig. 2 - Espectro eletromagnético mostrando a faixa da luz visível. Ex. 1 - Calcule os comprimentos de ondas: xx/xx

12 ESPECTRO DE LUZ VISÍVEL
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13 EXERCICIOS Ex2. Dadas as freqüências e os comprimentos de onda a seguir, encontre seus respectivos comprimentos de onda e freqüência. Microondas terapêutico: 2,16 GHz Ondas curtas: 11 cm Laser ArGa: 904 nm Ultravioleta: 400 nm xx/xx

14 PROPRIEDADES Índice de Refração
Quando a luz passa de um meio para outro, sua velocidade aumenta ou diminui O índice de refração absoluto de um meio pode ser obtido experimentalmente e é dado pela relação: onde: c = velocidade da luz na vácuo e  v= velocidade da luz para um comprimento de onda específico num certo meio xx/xx

15 Indicie de Refração Substância Índice de refração (n) Água 1,333
Álcool etílico (anidro) 1,362 Acetona 1,357 Querosene 1,448 Nujol (óleo laxante) 1,477 Córnea 1,375 Humor aquoso 1,330 Cristalino 1,395 Humor vítreo xx/xx

16 Reflexão e Transmissão
B nA = 1,480 nB = 1,330 Io R T xx/xx

17 Refração Quando a luz passa de um meio opticamente homogêneo para outro, parte dela será desviada na interface entre esses dois meios, sofrendo refração, e parte voltará para o meio de origem, sofrendo reflexão). Se um raio de luz passa de um meio de maior índice de refração, com um ângulo q0 com a normal (plano perpendicular à interface entre os dois meios), para outro de menor índice, a luz tende a se afastar do plano normal fazendo um ângulo q1. xx/xx

18 i 1 máx 0 n1 n0 núcleo casca 2 xx/xx

19 ENDOSCOPIA http://www.cccastelo.com.br/eda.htm
LARINGE NORMAL PILORO E ÁTRIO GÁSTRICO NORMAL xx/xx

20 INFRA-VERMELHO A luz infravermelha é produzida pelo calor.
Quando uma substância se aquece, aumenta a vibração de suas moléculas e os elétrons se deslocam de suas órbitas. Quando os elétrons retornam as suas órbitas primitivas, ocorre uma liberação de energia na forma de ondas eletromagnéticas. Quanto mais intenso for o calor menor será o comprimento de onda dos raios produzidos Esses raios não são muito penetrantes e são absorvidos por uma grande quantidade de substâncias. Os raios infravermelhos produzem CALOR quando são Absorvidos. xx/xx

21 Fig. 2 - Espectro eletromagnético mostrando a faixa da luz visível.
CLASSIFICAÇÃO Na faixa de radiação do infravermelho distinguem-se três regiões: Infravermelho próximo, médio e distante. infravermelho próximo vai de 0,7 a 1,5 mm; possui As mesmas propriedades da luz visível, com a diferença de que não é percebido pela visão humana. Pode ser produzido por qualquer fonte luminosa e ser estudado com os mesmos detectores (chapa fotográdicas, fotocélulas, etc). infravermelho médio, de 1,5 a 10 mm; requer, para ser produzido, técnicas mais refinadas. e o infravermelho distante, de 10 a mm. necessita de instrumentos especiais Fig. 2 - Espectro eletromagnético mostrando a faixa da luz visível. xx/xx

22 INFRAVERMELHO: APLICAÇÕES
ANIMAIS COBRAS E AVES APLICAÇÕES MILITARES APLICAÇOES INDUSTRIAIS (TERMOGRAFIA) APLICAÇÕES MÉDICAS DIAGNÓSTICO TRATAMENTO xx/xx

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25 Verificação de Irrigação para Delimitação de Amputação
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26 L.E.R no Braço DireitoTrombose Venosa Profunda
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27 Termograma de Neonato xx/xx

28 xx/xx

29 Bursite xx/xx

30 Celulite Grau II xx/xx

31 Distrofia Simpático Reflexa
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32 Joelho com L.E.R (Tênis) xx/xx

33 Lesão por Arma Branca em Nervo Ulnar
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34 Mama xx/xx

35 Árvores iluminadas pelo infravermelho do sol
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37 Pés no chão xx/xx

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40 ESPECTOFOTOMETRIA E CROMATOGRAFIA
A – CONCEITO B – COR C – LUZ MONOCROMÁTICA D – TIPOS 1 – ABSORÇÃO MOLECULAR 2 – ABSORÇÃO ATÔMICA 3 – EMISSÃO CHAMA 4 – EMISSÃO FLUORECÊNCIA E – DETERMINAÇÃO CONCENTRAÇAO DE SUBSTÂNCIAS CROMATOGRAFIA A - CONCEITO B – TIPO 1 – DE ADSORÇÃO 2 – DE PARTIÇÃO 3 – FILTRAÇÃO EM GEL 4 – TROCA IÔNICA 5 - AFINIDADE xx/xx

41 COLUNA CROMATOGRAFICA
CROMATOGRAFIA COLUNA CROMATOGRAFICA xx/xx

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43 FIM MUITO OBRIGADO! xx/xx