Transcript
Utilizando material didtico adaptado para
deficientes visuais Alexandre Csar Azevedo
Julho de 2012
Mestrado Profissional em Ensino de Fsica
Instituto de Fsica - UFRJ
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Utilizando material didtico adaptado para deficientes visuais
Este trabalho o produto da Dissertao de Alexandre Csar Azevedo
apresentada ao Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Fsica do Instituto de
Fsica da UFRJ.
So apresentadas estratgias, atividades e recursos instrucionais para o professor
de Fsica utilizar em sala de aula com alunos portadores de deficincia visual.
Sugerimos a utilizao de material didtico adaptado para alunos deficientes visuais.
Procuramos utilizar material de baixo custo e de fcil obteno. Para a obteno de
melhores resultados, sugerimos que o professor utilize os recursos sob um enfoque de
construo de modelos de modo a estimular o interesse e o envolvimento ativo do
aluno. Conforme os alunos vo se engajando nas atividades, eles desenvolvem
habilidades de raciocnio de forma crescente, alm de uma compreenso mais profunda
dos conceitos e sua relevncia para o seu dia-a-dia. Este material foi desenvolvido de
forma a no substituir, mas de complementar quaisquer recursos que o professor possa
dispor.
indicado que o professor faa uma reviso oral da teoria e os alunos
acompanhem essa reviso em suas anotaes (anotaes em Braille) para depois
mostrar os grficos e/ou as figuras no quadro magntico e aps a leitura ttil do
desenho, o aluno dever tentar refazer o quadro, para fixar o aprendizado, naturalmente
sob a superviso do professor, essa prtica apesar de ser um pouco demorada eficaz no
aprendizado.
O professor deve ter clara a idia de que tanto os alunos deficientes visuais
quanto os alunos videntes, aprendem os contedos atravs de um processo de
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construo mental, que muitas vezes envolve a reconstruo e da destruio de suas
concepes. Neste processo, comparam-se os novos conceitos com os previamente
adquiridos. Neste sentido, o professor precisa ter a sua disposio um espectro amplo
de metodologias e estratgias de ensino e avaliao. Neste trabalho adotamos estratgias
desenvolvidas a partir do modelo instrucional conhecido Ciclo de Aprendizagem (CA).
Pesquisas tm mostrado que o CA constitui um modo efetivo de ensino/aprendizagem.
Os ciclos de aprendizagem foram sugeridos pela primeira Karplus em 1962. Vrias
verses dos CA foram desenvolvidas desde ento. O ciclo de aprendizagem original
baseado em trs fases de instruo, combinando experincia com a transmisso social e
estimulando a auto-regulao, a saber: i) fase de explorao, ii) fase de introduo do
conceito e iii) fase de aplicao do conceito. Na fase de explorao, o aluno levado a
fazer questionamentos sobre o novo assunto a ser estudado, a fim de trazer questes que
ele no consiga responder com o seu conhecimento prvio. O desequilbrio mental, ou
seja, a ruptura do estado de equilibrio do aluno, provocando uma busca no sentido de
novas adaptaes (atividades de assimilao e acomodao), uma conseqncia
natural imediata e os alunos esto prontos para a auto-regulao. O equilbrio refere-se
ao processo regulador interno de diferenciao e coordenao que tende sempre para
uma melhor adaptao do conhecimento.
Na fase de introduo do conceito, um novo conceito apresentado de forma a
responder s questes criadas na primeira fase. Na terceira fase, o novo conceito
aplicado e nesta fase que ocorre a familiarizao do aluno com o conceito introduzido.
O aluno aplica o novo conceito e/ou padro de raciocnio aprendido de forma criativa
em situaes inditas. As instrues so minimizadas durante a fase de explorao, mas
elas esto de volta na fase de introduo do conceito na forma de palestras e
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demonstraes. Na fase de aplicao do conceito, o aluno tem a oportunidade de
experimentar com materiais e interagir mais intensamente com o professor.
A.1- ENSINANDO FSICA A UM DEFICIENTE VISUAL
Ensinar Fsica a um aluno portador de deficincia visual no tarefa das mais
fceis, pois a dificuldade de compreenso, devido falta de visualizao por parte do
aluno, e a grande falta de material didtico formam a grande barreira desse aprendizado.
O professor dever antes de iniciar o processo de ensino-aprendizagem conversar com o
aluno, com seus familiares, com professores que j trabalharam com ele para obteno
de informaes mais precisas e, assim, poder traar as estratgias necessrias para
iniciar o processo de ensino-aprendizagem. Cabe tambm ao professor o
desenvolvimento ou at mesmo a criao de material didtico para que o aluno possa
entender as devidas explicaes sobre o assunto estudado. Sabemos que o aluno
portador de deficincia visual enxerga o mundo com as mos, isto , utilizando o
sentido do tato, assim importante que o material didtico seja desenvolvido em alto
relevo.
Neste trabalho sugerimos que durante estudo de grficos e diagramas que com
certeza ocorre em Fsica e Matemtica, o professor utilize os quadros magnticos e
ms, materiais que so de baixo custo e, tambm, de fcil aquisio. Esses quadros
geralmente so de ao medindo 80 50 cm e os ms podem ser em forma de tiras, com
1,0 cm de largura e espessura de 2 mm, ms em forma de pequenos cilindros, que
fazem bem as curvas de um grfico ou ainda mantas imantadas, onde o professor recorta
a forma que desejar. Os quadros podero ficar suspensos na parede por meio de
parafusos, na altura certa para que o aluno possa utilizar as suas mos para leitura das
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figuras. Essas aulas devero ser ministradas em sala prpria, denominada de sala de
recursos, onde o professor e seus alunos deficientes permanecero sozinhos, para que a
aula possa fluir sem motivos de desvio de ateno por parte dos alunos. Assim feito, a
aula poder ser iniciada.
A.2 Ilustrando a propagao retilnea da luz, formao de imagens em lentes e
espelhos
Objetivo: introduzir os conceitos da tica geomtrica
Material: emissor laser, isopor, alfinetes, prisma.
Importante!
Algumas figuras sugerem a utilizao de um laser de maior potncia. Neste caso, foi
utilizado um laser adaptado de um leitor de CDs. Assim, recomendvel que o
professor e demais pessoas videntes presentes no local utilizem certas precaues tais
como culos especiais para evitar que o laser danifique a viso.
Lasers de potncias moderadas e altas so potencialmente perigosos porque
podem queimar a retina do olho, ou mesmo a pele. Para controlar o risco de leses,
foram criadas normas, por exemplo, a ANSI Z136 nos Estados Unidos e a norma
internacional IEC 60825, para definir as "classes" de lasers em funo da sua energia e
comprimento de onda. Estas normas tambm descrevem medidas de segurana
necessrias, tais como a rotulagem dos lasers com avisos especficos, alm a utilizao
culos de segurana quando estiver operando a laser. O apndice B apresenta os riscos e
as classificaes dos sistemas a lasers.
Primeira fase: explorao do conceito
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Nesta fase o instrutor prepara o aluno para as fases seguintes. Inicialmente o
instrutor informa ao aluno quais os objetivos da instruo. O instrutor introduz o tema
de forma sucinta e apresenta suas expectativas. O aluno informado sobre os
conhecimentos que dever adquirir e as tarefas que dever realizar nesta fase inicial. O
instrutor procura despertar o interesse dos alunos por meio de demonstraes e/ou
estimulando a discusso de eventos que estimulem a apresentao de opinies
diferentes. O instrutor procura atravs desta discusso provocar nos alunos uma
desestabilizao mental, no sentido piagetiano. Isto deve-se ao fato de que normalmente
o aluno no consegue acomodar prontamente o novo conhecimento apresentado nesta
fase s suas concepes prvias. As informaes introduzidas pelo instrutor podem ir
contra s concepes dos alunos gerando questionamentos. Nesta fase o instrutor fica a
par das concepes dos alunos, podendo fazer uso das experincias anteriores do aluno
acerca do assunto.
Depois de uma exposio sucinta sobre o assunto, os alunos so estimulados a
aprender atravs da sua prpria experincia. Algumas atividades so sugeridas pelo
professor que iro ajudar aos alunos a adquirir novas experincias para atividades de
extenso posteriores. Durante esta fase, os alunos recebem apenas um mnimo de tutoria
e encoraja-se que o aluno explore novos conceitos por conta prpria. Durante a
atividade de explorao, o instrutor fornece incentivos, tutoriais e/ou sugestes. Esta
atividade proporciona a informao ao professor quanto capacidade dos alunos em
lidar com os conceitos e/ ou habilidades que esto sendo introduzidos. Alm disso, os
alunos iro lidar com as habilidades de raciocnio que possam conduz-lo busca da
soluo para um problema.
Para introduzir os primeiros conceitos sobre a luz, nesta primeira fase os
estudantes so expostos por exemplo luz solar. Pode-se de modo alternativo,
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aproximar a mo do aluno de uma lmpada acesa de um abat-jour, para que ele tambm
possa sentir o calor, ou ainda, aproximar a mo do aluno da chama de uma vela. Tanto a
exposio ao Sol, quanto a aproximao da mo lmpada ou chama, devero ocorrer
dentro de um pequeno intervalo de tempo, para evitar acidentes.
O aluno sente a interao da radiao com a sua pele. O tato uma das
principais formas de interao do estudante cego com o mundo. Algumas questes
podem ser levantadas pelo professor neste momento: o que voc sente? Agora, o aluno
levado a uma sombra, e uma nova questo levantada: voc percebe a diferena?
O professor pode ainda utilizar um laser de potncia razovel (Figs. A.1 a A.7 )
de modo a sensibilizar a pele e pelo calor gerado o aluno possa sentir a luz. A
propagao retilnea da luz pode ser facilmente explorada com o auxlio do laser. Sobre
a bancada, o professor pode colocar um isopor. O aluno capaz de identificar o ponto
no qual a luz do laser sensibiliza a sua pele. Com o auxilio de um alfinete, o aluno fixa o
alfinete no isopor e repetindo este processo vrias vezes ele pode verificar que os
alfinetes que ele fixou esto alinhados sobre uma mesma linha reta (Fig. A.6).
Fig. A.1 - O aluno exposto a um raio laser de intensidade controlada, para que ele possa sentir a incidncia.
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Fig. A.2 Idem Fig. A.1.
Figura A.3 - O aluno aponta a incidncia da luz laser em seu brao, mostrando que ele sente a
incidncia.
Figura A.4 - O aluno aponta a incidncia em seu brao aps refrao luminosa provocada por
um prisma tico.
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Fig. A.5 Na parte superior o aluno ainda mostra uma incidncia, s com o raio laser vermelho. Na parte inferior, o aluno j sente a incidncia por reflexo em um pequeno espelho
plano, colocado verticalmente na parede.
Fig. A.6 - O aluno ainda sentindo a incidncia aps reflexo da luz na superfcie de um espelho plano.
Fig. A.7 Com o auxlio de alfinetes que marcam a trajetria da luz, pode
As leis da reflexo e refrao podem ser facilmente demonstradas conforme ilustram as figuras A.8 e A.9.
Com o auxlio de alfinetes que marcam a trajetria da luz, pode-se demonstrar o conceito de propagao retilnea da luz.
As leis da reflexo e refrao podem ser facilmente demonstradas conforme ilustram as figuras A.8 e A.9.
Fig. A. 8 Ilustrando a lei da reflexo.
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se demonstrar o
As leis da reflexo e refrao podem ser facilmente demonstradas conforme
Segunda fase: introduo a
Nesta segunda fase, a experincia concreta for
como a base para a introduo de um conceito. As funes do aluno e do instrutor nesta
atividade podem variar, dependendo da natureza do contedo.
so convidados a "inventar" parte ou a totalidade da relao para si. Nesta fase
instrutor poder introduzir tcnicas simples para interpretao e anlise dos dados
coletados na fase anterior. As informaes so ento discutidas, podendo o instrutor
introduzir os conceitos associados aos eventos estudados na fase anterior. O instrutor
estimula os alunos a articularem seus pensamentos e a apresentar suas concluses. Aqui,
o instrutor introduz os conceitos, novo vocabulrio e definies, permitindo ao aluno a
assimilar e organizar mentalmente o novo conhecimento, reestabelecendo o equilbrio
perdido.
O instrutor fornece
procedimento permite aos alunos
equilbrio com os conceitos apresentados. Durante a atividade
Fig. A. 9 Ilustrando a lei da refrao.
Segunda fase: introduo ao conceito
, a experincia concreta fornecida na etapa anterior usada
como a base para a introduo de um conceito. As funes do aluno e do instrutor nesta
atividade podem variar, dependendo da natureza do contedo. Geralmente, os alunos
entar" parte ou a totalidade da relao para si. Nesta fase
instrutor poder introduzir tcnicas simples para interpretao e anlise dos dados
coletados na fase anterior. As informaes so ento discutidas, podendo o instrutor
ssociados aos eventos estudados na fase anterior. O instrutor
estimula os alunos a articularem seus pensamentos e a apresentar suas concluses. Aqui,
o instrutor introduz os conceitos, novo vocabulrio e definies, permitindo ao aluno a
izar mentalmente o novo conhecimento, reestabelecendo o equilbrio
O instrutor fornece incentivo e orientao ao aluno quando necessrio. E
procedimento permite aos alunos se "auto-regularem" e, portanto, mover em direo ao
conceitos apresentados. Durante a atividade de construo do modelo,
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necida na etapa anterior usada
como a base para a introduo de um conceito. As funes do aluno e do instrutor nesta
Geralmente, os alunos
entar" parte ou a totalidade da relao para si. Nesta fase o
instrutor poder introduzir tcnicas simples para interpretao e anlise dos dados
coletados na fase anterior. As informaes so ento discutidas, podendo o instrutor
ssociados aos eventos estudados na fase anterior. O instrutor
estimula os alunos a articularem seus pensamentos e a apresentar suas concluses. Aqui,
o instrutor introduz os conceitos, novo vocabulrio e definies, permitindo ao aluno a
izar mentalmente o novo conhecimento, reestabelecendo o equilbrio
ao aluno quando necessrio. Este
" e, portanto, mover em direo ao
de construo do modelo,
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os estudantes so incentivados a formular relaes que generalieam suas idias e
experincias concretas. O professor atua como mediador ajudando aos alunos a
formularem essas relaes de modo a serem coerentes com os objetivos da instruo.
Por exemplo, o professor pode ajudar o estudante introduzindo a luz como o
agente intermedirio na interao distncia entre uma fonte (o sol ou o ponteiro laser)
e o receptor (a pele de estudante). Aqui, a definio operacional para a luz como "a
radiao detectada pelo olho humano" no faz sentido para o aluno cego. Com base na
etapa anterior, sugerimos uma nova definio: "A luz uma energia radiante que
impressiona a sua pele pelo tato". A seguir, apresentamos um texto introdutrio que
pode ser utilizado pelo professor na fase de introduo ao conceito.
A propagao retilnea da luz (texto para uma exposio inicial sobre o tema).
O conceito de raio luminoso de importncia fundamental no estudo da tica
geomtrica. Um raio uma linha traada no espao com a direo de propagao do
fluxo de energia radiante, ou seja, sua representao indica de onde a luz foi criada
(fonte) e para onde ela se dirige. Um raio de luz representa a trajetria da luz no espao.
Este conceito foi introduzido por pelo fsico e matemtico rabe Alhazen (965-1040)
(Fig. A.9.).
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Fig. A.9 O fsico e matemtico rabe Alhazen (965-1040).
O conceito de raio luminoso estabelece mais um recurso matemtico que um
conceito fsico. Um conjunto de raios de luz que se propaga pelo espao constitui um
feixe ou um pincel de luz. Podemos produzir feixes de luz muito finos utilizando um
laser, por exemplo o professor pode ilustrar este raciocnio utilizando um laser com
potncia suficiente para sensibilizar a pele do aluno cego. Assim, podemos conceber os
raios luminosos como o limite para o qual tende um feixe de luz quando se diminui o
seu dimetro. Em meios homogneos e isotrpicos, a luz se propaga em linha reta. Para
ilustrar tal conceito, o professor pode utilizar o quadro magntico e ims em forma de
tiras flexveis, conforme ilustrado na Fig. A.10.
Figura A.10: Quadro magntico com linhas retas paralelas feitas de ms em forma de tiras, para o estudo da propagao retilnea da luz ou estudo da linha reta em Matemtica.
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Reflexo e refrao
O que acontece quando a luz encontra um meio diferente daquele no qual estava
se propagando? A experincia mostra que o raio incidente d origem a um raio refletido
que volta para o meio original e forma com a normal superfcie um ngulo de reflexo
igual ao ngulo de incidncia, ou seja, o ngulo de reflexo igual ao ngulo de
incidncia. A normal uma linha imaginria perpendicular ao plano da superfcie
refletora. A lei da reflexo ilustrada na figura A.11 com linhas feitas com tiras de im
que representam os raios de luz. A lei da reflexo j era conhecida na Grcia antiga.
Figura A.11: Quadro magntico com figuras de estudo de ptica geomtrica, cortadas em mantas imantadas.
Quando a luz passa de um meio para outro, chamamos este processo de
refrao. A no ser que a luz incida perpendicularmente sobre a superfcie de separao
entre os dois meios ela ser desviada. Para fazer o aluno deficiente visual compreender
melhor o desvio da luz na refrao, o professor pode fornecer ao aluno um par de rodas
retirado, por exemplo, de um carrinho de brinquedo. Se ambas as rodas podem girar
livremente, o carrinho descrever uma trajetria em linha reta. Ao impedir o movimento
de uma das rodas do carrinho, o mesmo ser desviado de sua trajetria retilnea. Ao
impedir, por exemplo, o movimento da roda da esquerda, o aluno poder notar atravs
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do tato que a roda da direita manter uma velocidade de rotao maior. Como
consequncia, a roda da direita gira em torno da roda da esquerda, percorrendo uma
distncia maior. A forma moderna da lei da refrao foi formulada por Snell em 1621 e
mais tarde por Descartes em 1637. A lei da refrao diz que o raio refratado tambm
permanece no plano de incidncia. A lei de Snell-Descartes pode ser escrita como
n1sen1 = n2sen2
O aluno dever ter sido apresentado funo seno previamente. O professor de
fsica pode fazer uma reviso da funo seno tambm utilizando o quadro com ims.
Terceira fase: aplicao do conceito
Na terceira etapa do Ciclo de Aprendizagem, ao aluno permitida uma
oportunidade para aplicar diretamente o conceito ou habilidade aprendida durante a
atividade de criao do conceito. Esta atividade permite tempo adicional para a
acomodao necessria por parte dos estudantes que precisam de mais tempo para o
atingir o equilbrio mental. Ele tambm fornece informaes adicionais na forma de
experincias equilibrantes para os alunos j acomodados os conceitos apresentados.
Para iniciar a atividade de extenso do conceito, alunos e professores interagem no
planejamento de uma atividade para aplicar o conceito desenvolvido e/ou habilidade,
em uma situao relacionada com os objetivos instrucionais. Embora essa atividade
permita aos alunos estenderem o conceito desenvolvido de forma a aplic-lo
diretamenteem uma nova situao, a natureza da atividade de ampliao prev
equilbrio ainda de novas habilidades cognitivas.
Nesta fase o instrutor facilitar o reforo e aprofundamento dos conceitos
desenvolvidos, possibilitando ao aluno a aplicar seus novos conhecimentos a situaes
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do cotidiano. A aplicao dos novos conhecimentos na resoluo de problemas leva ao
aluno a participar ativamente no processo ensino-aprendizagem. A resoluo de
problemas reais , portanto, uma estratgia muito efetiva.
Frequentemente percebemos que o sistema o qual estamos estudando se
comporta de forma similar a um outro sistema que j conhecemos. Este segundo sistema
chamado de modelo anlogo para o primeiro sistema. O modelo anlogo para um
sistema fsico um outro, mais familiar, Sistema B, cujas partes e funes podem ser
colocados em uma simples correspondncia com as partes e funes do sistema A. A
virtude de um modelo analgico que o sistema B mais familiar do que o sistema de
A. Essa familiaridade pode ter vrias vantagens: as caractersticas do modelo analgico
podem chamar a ateno para caractersticas negligenciados do sistema original.
Relaes no modelo anlogo sugerem relaes semelhantes nas do sistema sob estudo.
Predies originais sobre o sistema alvo podem ser feitam a partir de propriedades
conhecidas do modelo mais familiar anlogo.
Um modelo um objeto substituto, uma representao conceitual de uma coisa
real. Os modelos so utilizados para nos ajudar a conhecer e compreender o assunto que
eles representam. O termo modelo conceptual pode ser utilizado para se referir a
modelos que so representados por conceitos ou conceitos relacionados que so
formados aps um processo de concepo na mente. Um modelo mental pode ser
entendido como uma representao de algo na mente. Sugerimos alguns modelos de
raios utilizando objetos fsicos,
A representao mais simples da luz como algo que viaja como raios em linha
reta. Para os videntes, raios so fceis de visualizar porque todos temos visto os raios de
luz em reas empoeiradas (efeito Tyndall), assim como raios de sol passando atravs de
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nuvens de chuva. No caso do aluno cego, ele pode sentir atravs do tato o que seja uma
linha reta, uma descrio abstrata, uma linha matemtica.
Figura A.11: aluno portador de deficincia visual estudando ptica geomtrica no quadro magntico na fase de aplicao do conceito.
Figura A.12: Quadro magntico com desenho feito com duas formas de ms, os eixos do grfico foram feitos com m em forma de tiras e a reta com ms em forma de pequenos cilindros.
Em resumo, este trabalho vem sugerir o uso da estratgia de ciclos de
aprendizagem, para ensinar conceito de ptica geomtrica e luz para estudantes
portadores de deficincia visual. Apesar do fato de que o Ciclo de Aprendizagem
oferece aos alunos a oportunidade de construir para si o conceito de um fenmeno, o
professor deve ter a certeza de que o processo de aprendizagem est sendo desenvolvido
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corretamente, atravs de questionamentos, isto , perguntas de sondagens, dicas e at
cumplicidade.
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Apndice Precaues com a utilizao de lasers Neste apndice apresentamos algumas informaes para os professores que
utilizem lasers em suas aulas.
Existem normas que descrevem procedimentos para o uso seguro de lasers de
modo a minimizar o risco de acidentes, especialmente acidentes envolvendo leses
oculares. Uma vez que mesmo quantidades relativamente pequenas de luz laser podem
ocasionar leses permanentes nos olhos. A venda e o uso de lasers est ou deveria estar
sujeitos a regulamentos governamentais.
Lasers de potncias moderadas e altas so potencialmente perigosos porque
podem queimar a retina do olho, ou mesmo a pele. Para controlar o risco de leso,
foram criadas algumas normas por exemplo, ANSI Z136 nos Estados Unidos e a
norma internacional IEC 60825 que definem as "classes" de lasers em funo da sua
potncia e comprimento de onda. Estes regulamentos tambm descrevem medidas de
segurana necessrias, tais como a rotulagem lasers com avisos especficos (Fig. B.1) , e
usando culos de segurana (Fig. B.2) quando estiver operando os aparelhos lasers.
Nos Estados Unidos a norma ANSI Z136.5 descreve a utilizao segura de lasers em
estabelecimentos de ensino.
A pele geralmente muito menos sensvel luz laser do que o olho, mas a
exposio excessiva luz ultravioleta a partir de qualquer fonte (laser ou no-laser)
pode causar a curto e longo prazo efeitos semelhantes a queimaduras solares, enquanto
comprimentos de onda visvel e infravermelho so principalmente prejudiciais devido
aos danos trmicos.
Fig. B.1 Aviso que deve ser afixado em locais de operao de lasers.
Fig. B.2
A radiao laser provoca
Mesmo lasers de potncias
potncia tambm podem
mesmo a reflexo difusa sobre
Caractersticas como
alm do mecanismo de focagem
concentrada em um ponto extremamente
temperatura de apenas 10
suficientemente poderoso,
segundo, mais rpido que um piscar
onda no infravermelho prximo (
aquecimento da retina, enquanto que
Aviso que deve ser afixado em locais de operao de lasers.
Fig. B.2 - culos de proteo para operao de lasers.
provoca leses predominantemente atravs de efeitos
de potncias moderadas podem causar danos aos olhos.
queimar a pele. Alguns lasers so to poderosos que
sobre superfcie podem ser perigosos para os olhos.
Caractersticas como coerncia, pequeno ngulo de divergncia
mecanismo de focagem no olho, implicam que a luz do laser pode ser
ponto extremamente pequeno sobre a retina. Um aumento
C pode destruir clulas fotorreceptoras da retina.
um dano permanente pode ocorrer dentro de uma frao
que um piscar de olhos. Radiao laser para comprimentos de
infravermelho prximo (400-1400 nm) penetra no globo ocular
, enquanto que a exposio a radiao laser com comprimento de
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Aviso que deve ser afixado em locais de operao de lasers.
atravs de efeitos trmicos.
aos olhos. Lasers de alta
poderosos que at
para os olhos.
divergncia da luz laser,
do laser pode ser
Um aumento da
da retina. Se o laser
dentro de uma frao de
para comprimentos de
globo ocular podendo causar
com comprimento de
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onda inferior a 400 nm e superior a 1400 nm so em grande parte absorvido pela crnea,
levando ao desenvolvimento de cataratas ou queimaduras.
Lasers infravermelhos so especialmente perigosos, uma vez que a caracteristica
protetora do olho de piscar por reflexo ("blink reflex") desencadeada apenas pela luz
visvel. Pessoas expostas a lasers de alta potncia emitindo radiao invisvel, podem
no sentir dor ou perceber danos imediatos sua viso. Um pequeno rudo emanando
do globo ocular pode ser a nica indicao de que ocorreu danos na retina ou seja, a
retina, foi aquecida a mais de 100 C resultando em ebulio explosiva localizada e
acompanhada pela criao imediata de um ponto permanente cego.
Os lasers podem causar danos nos tecidos biolgicos, tanto para o olho e para a
pele, devido a vrios mecanismos. Danos trmicos, ou queimaduras, ocorrem quando os
tecidos so aquecidos at o ponto onde a desnaturao das protenas ocorre. Outro
mecanismo o dano fotoqumico, onde a luz provoca reaes qumicas no tecido. A
leso fotoqumica ocorre principalmente com luz de comprimento de onda curto (azul) e
ultra-violeta e podem ser acumulados ao longo de horas. Pulsos de lasers mais curtos do
que cerca de 1 ms podem causar um aumento rpido da temperatura, resultando em
ebulio explosiva de gua. A onda de choque da exploso pode posteriormente causar
danos relativamente longe do ponto de impacto. Pulsos ultracurtos podem tambm
exibir auto-focagem nas partes transparentes do olho, levando a um aumento do
potencial de danos em comparao com pulsos mais longos com a mesma energia.
O olho focaliza a luz visvel e infravermelho prximo sobre a retina. Um feixe
de laser pode ser focalizada com uma intensidade sobre a retina que pode ser de at
200.000 vezes mais elevadas do que no ponto em que o feixe de laser entra no olho. A
maior parte da luz absorvida por pigmentos de melanina no epitlio pigmentar,
situados atrs dos fotorreceptores, provocando queimaduras na retina. A luz ultravioleta
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com comprimentos de onda mais curtos do que 400 nm tende a ser absorvida na crnea,
onde pode produzir leses, mesmo com potncias relativamente baixas, devido aos
danos fotoqumicos. A luz infravermelha causa principalmente danos trmicos retina
em comprimentos de onda do infravermelho prximo e nas partes frontais do olho em
comprimentos de onda mais longos. A tabela abaixo resume as diversas condies
mdicas causadas por lasers em diferentes comprimentos de onda, no incluindo as
leses por lasers pulsados. A Tabela B.I ilustra alguns dos danos causados pela luz
laser.
Comprimento de onda Efeito patolgico
180315 nm (UVB, UVC) Inflamao da crnea, equivalente a
queimadura por luz solar
315400 nm (UV-A) Catarata
400780 nm (visvel) Danos fotoqumicos da retina (queima da
retina)
7801400 nm (infravermelho prximo) Catarata, queima da retina
1.43.0 m (infravermelho) Catarata, queima da retina
3.0 m1 mm Queimadura da crnea
A Tabela B.I- Alguns dos danos causados pela luz laser.
Os nveis de risco associados a cada classe de lasers esto listados abaixo:
Lasers de classe 1: Estes lasers no emitem nveis prejudiciais de radiao e so,
portanto, isentos de medidas de controle. Por uma questo segurana, a exposio
desnecessria luz de lasers de classe 1 deve ser evitada. Lasers de classe 1 so os
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encontrados em alguns produtos eletrnicos com por exemplo impressoras a lasers e
leitores de CD.
Lasers de classe 2: Estes lsers emitem luz laser acessvel na regio do visvel e
so capazes de provocar danos aos olhos atravs de exposio crnica. Em geral, o olho
humano piscar dentro 0,25 segundo quando exposto a luz laser de Classe 2. Este
reflexo de pestanejo proporciona proteo adequada. Lasers de classe 2 lasers tm
nveis de potncia inferior a 1 mW e so comumente encontrados em aplicaes de
alinhamento.
Os lasers de classe 2a so lasers para fins especiais no destinados para
visualizao. A sua potncia de sada inferior a 1 mW. Esta classe de lasers causa
prejuzo apenas quando visto diretamente por mais de mil segundos. O que importa a
taxa acumulada, ou seja, os mil segundos podem ser distribuidos ao longo do dia.
Muitos leitores de cdigo de barras se enquadram nesta categoria.
Lasers classe 3a : Estes sistemas normalmente no so perigosos quando vistos
momentaneamente a olho nu, mas eles apresentam riscos graves nos olhos quando
vistos atravs de instrumentos ticos (por exemplo, microscpios e binculos). Lasers
de classe 3a tm nveis de energia de 1-5 mW.
Lasers classe 3b: Estes lasers causam ferimentos quando visualizados
diretamente ou por reflexo especular. A potncia de sada dos lasers classe 3b 5-500
mW cw ou inferior a 10 J/cm2 para um sistema pulsado de -s. Medidas de controle
especficas devem ser implementadas.
Lasers classe 4: estes sistemas incluem todos os lasers com nveis de potncia
maior do que 500 mW ou maior do que 10 J/cm2 para um sistema pulsado de -s. Eles
apresentam riscos para os olhos, pele, perigos e riscos de incndio. Olhar diretamente
para o feixe ou pelo feixe refletido especularmete, ou aind pela exposio a reflexes
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difusas pode causar olho e leses da pele. Todas as medidas de controle deve ser
implementadas.
Alguns lasers so incorporados em produtos eletrnicos. Por exemplo,
impressora a laser, leitores de CD, so produtos laser Classe 1, mas eles contm lasers
de classes 3 ou 4.
Algumas orientaes devem ser seguidas: Todos os participantes, alunos ou
instrutores devem estar cientes dos riscos. Os experimentos devem ser realizados sobre
uma mesa horizontal com todos os feixes de laser se propagando horizontalmente e
nunca ultrapassando os limites da mesa. Os usurios nunca devem colocar os olhos na
altura do laser para evitar feixes refletidos que eventualmente ultrapassem os limites da
mesa. Relgios e outros ornamentos que podem refletir o laser no devem ser
permitidos no laboratrio. Todos os objetos situados sobre a mesa devem ter um
acabamento de tal modo a impedir as reflexes especulares. Proteo ocular adequada
deve ser sempre exigida para todos na sala pois existe um risco significativo para uma
leso ocular. O alinhamento dos componentes ticos deve ser realizado com uma
potncia de feixe reduzida sempre que possvel. Os culos devem ser selecionados para
o tipo especfico de laser, para bloquear ou atenuar na faixa de comprimento de onda
apropriado. Por exemplo, culos de absoro de 532 nm tm tipicamente uma aparncia
de laranja, transmitindo comprimentos de onda maiores do que 550 nm. Estes culos
seriam inuteis como proteo para um emissor de laser de 800 nm. Alm disso, alguns
lasers podem emitir mais do que um comprimento de onda, e este pode ser um problema
particular com alguns lasers mais baratos, tais como os ponteiros laser verdes de 532 nm
que so usualmente bombeados por diodos de laser de infravermelhos (808 nm), e
tambm gerar um feixe de laser de comprimento de onda de 1064 nm, que usado para
produzir a sada final de 532 nm. Se a radiao infravermelha emitida, o que acontece
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em alguns ponteiros de laser verde, ela no ir ser bloqueada por culos de proteo
vermelhos ou laranjas que so projetados para absorver a luz verde. Os culos so
classificados atravs da densidade ptica (DO), ou seja, o logaritmo de base 10 do
fator de atenuao, atravs da qual o filtro tico reduz a potncia do feixe. Por exemplo,
culos com DO=3 iro reduzir a potncia do feixe na faixa de comprimento de onda
especificado por um fator de 103. As especificaes de proteco (comprimentos de
onda e as densidades pticas) so normalmente impressas nos culos, geralmente perto
do topo da unidade.
H vrios videos disponveis na Internet mostrando passo-a-passo como
construir um laser caseiro a partir de um leitor DVD. Nunca demais repetir que todos
os presentes devem sempre utilizar culos de proteo.
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