Radiazioni Ottiche Artificiali -ROA- Cosa sono ROA...1 Radiazioni Ottiche Artificiali-ROA-Cosa sono...

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Radiazioni Ottiche Artificiali-ROA-

Cosa sono

Anna Maria VandelliDipartimento di Sanitagrave Pubblica AUSL Modena

SPSAL Sassuolo

Fonte ISPESL

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DEFINIZIONI (DLgs 8108)

si intendono per radiazioni otticheradiazioni ottiche

tutte le radiazioni elettromagnetiche nella gamma di lunghezza

donda compresa tra 1 mm e 100 nm

Lo spettro delle radiazioni ottiche si suddivide in

radiazioni infrarosseinfrarosse visibilivisibili e ultravioletteultraviolette

14 - 078 x 10-61400-780 nm IRA

10-3 - 3 x 10-61 mm-3000 nmIRC

028 - 01 x 10-6280-100 nm UVC

33 - 120315 - 028 x 10-6315-280 nm UVBUltraviolet

to

04 - 0315 x 10-6400-315 nm UVA

16 ndash 33038 - 078 x 10 -6780- 380 nmVisibile

~ 10-3 ndash 16 3 - 14 x 10-63000 -1400 nm IRBInfrarosso

Energia=hν

In eVIn metri

Lunghezza drsquoonda λ

Radiazione ottica

CEM

RI

3

MEMO

Relazione tra lunghezza drsquoonda e frequenza

Relazione tra energia e frequenza

υλ

c=

νhE =

SORGENTI

ORDINE INTERNOONDE CON FREQUENZE E FASI IDENTICHE

ORDINE INTERNO ASSENTEFREQUENZE E FASI DIVERSE

NON COERENTI COERENTI

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Fasci di radiazioni coerenti possono essere ottenuti per emissione stimolata laser

qualsiasi radiazione ottica diversa dalla radiazione laser egrave non coerente

LASER

ldquoLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation ldquo ossia amplificazione di luce mediante emissione stimolata

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CARATTERISTICHE LASER

Ersquo un dispositivo che emette radiazione

Coerente

Monocromatica (tutto lo spettro ottico)

Con elevata direzionalitagrave

Con intensitagrave molto elevata

Principi funzionamento laser

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LUCE BLU

Si definisce ldquoluce blurdquo la radiazione luminosa compresa tra i 380 ed i 520 nm a queste lunghezze drsquoonda ed in determinate condizioni di esposizione lrsquoocchio puograve essere soggetto a danni retinici che possono essere di natura termica o fotochimica

Spettro del visibile

LUCE BLU

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Interazioni con la materia

Infrarossi

Lrsquointerazione con la materia provoca lrsquoaumento del moto vibrazionale molecolare quindi produce calore

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Visibile

Il meccanismo primario di interazione della luce con la materia egrave lrsquoelevazione degli elettroni a livelli di energia piugrave alti Poicheacute diversi sono gli stati possibili di transizione la componente visibile egrave fortemente assorbita

Ultravioletti

I fotoni ultravioletti di energia superiore allrsquoenergia di ionizzazione possono rompere atomi e molecole

I fotoni ultravioletti di energie inferiori sono assorbiti producendo transizioni elettroniche

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GRANDEZZE RADIOMETRICHE

Servono a descrivere la distribuzione spaziale e temporale

della radiazione ottica


Possono essere divise in due classi

1 Descrivono la sorgente emettitrice

2 Descrivono la superficie irradiata

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Angoli

Angolo piano egrave il rapporto tra la lunghezza dellrsquoarco sotteso da due raggi ed il raggio della circonferenza

Si misura in radianti

r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli

Angolo solido egrave una regione conica di spazio ed egrave definito dal rapporto tra lrsquoarea della superficie A racchiusa sulla sfera ed il quadrato del raggio r2 della stessa

Si misura in steradianti [sr]

Ω

2

A

rΩ =

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Descrivono la sorgente emettitrice

ENERGIA RADIANTE Q (J)energia trasportata da una onda em

Flusso (o potenza) radiante Φ = dQdt (W)variazione nel tempo dellrsquoenergia radiante

Intensitagrave radiante I= dΦdΩ (Wsr)flusso radiante emesso da una sorgente in una certa direzione per unitagrave di angolo solido

RADIANZA L = dΦdΩdA (Wm2 sr)

E la quantitagrave di energia emessa da una superficie nellrsquounitagrave di tempo (= Flusso Radiante) per unitagrave di angolo solido (= Intensitagrave radiante) e per unitagrave di area della sorgente nel piano perpendicolare alla direzione determinata dal punto di osservazione

Radianza

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Descrivono la superficie irradiata

Irradianza E= dΦdA (Wm2)egrave il flusso radiante che incide su unrsquoarea unitaria

Esposizione radiante H = dQdA (Jm2)

si ottiene integrando nel tempo lrsquoirradianza

consente di quantificare lrsquoeffetto dellrsquoesposizione integrata nel tempo ed il conseguente rischio potenziale

Per lrsquoirradianza vale la legge dellinverso del quadrato

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Grandezze ldquospettralirdquo

Se si considerano fasci di radiazione NON monocromatici (sorgenti a larga banda ndash radiazione incoerente) tutte le grandezze radiometriche si possono definire in relazione ad una sola lunghezza drsquoonda tra quelle componenti il fascio

Al nome della grandezza viene aggiunto il termine SPETTRALE

Nelle loro definizioni al denominatore occorre considerare la lunghezza drsquoonda

es Eλ= ddΦΦdA ddA dλλ

misurata in misurata in wattmwattm2 2 nmnm

Fattori adimensionali

S(λ) fattore di peso spettrale tiene conto della dipendenza dalla lunghezza drsquoonda degli effetti sulla salute delle radiazioni UV sullrsquoocchio e sulla cute

R(λ) fattore di peso spettrale tiene conto della dipendenza dalla lunghezza drsquoonda delle lesioni termiche provocate sullrsquoocchio dalle radiazioni visibili e IRA

B(λ) ponderazione spettrale tiene conto della dipendenza dalla lunghezza drsquoonda della lesione fotochimica provocata allrsquoocchio dalla radiazione di luce blu

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Esempi di sorgenti ROA non coerenti

Dr R Di Liberto ndashFondazione IRCCS Policlinico San Matteo - Pavia

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Esempi di sorgenti ROA coerenti (LASER)


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DEFINIZIONI (DLgs 8108)

si intendono per radiazioni otticheradiazioni ottiche

tutte le radiazioni elettromagnetiche nella gamma di lunghezza

donda compresa tra 1 mm e 100 nm

Lo spettro delle radiazioni ottiche si suddivide in

radiazioni infrarosseinfrarosse visibilivisibili e ultravioletteultraviolette

14 - 078 x 10-61400-780 nm IRA

10-3 - 3 x 10-61 mm-3000 nmIRC

028 - 01 x 10-6280-100 nm UVC

33 - 120315 - 028 x 10-6315-280 nm UVBUltraviolet

to

04 - 0315 x 10-6400-315 nm UVA

16 ndash 33038 - 078 x 10 -6780- 380 nmVisibile

~ 10-3 ndash 16 3 - 14 x 10-63000 -1400 nm IRBInfrarosso

Energia=hν

In eVIn metri

Lunghezza drsquoonda λ

Radiazione ottica

CEM

RI

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MEMO



υλ

c=

νhE =

SORGENTI




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LASER


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Coerente





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LUCE BLU



LUCE BLU

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Infrarossi


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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli



Ω

2

A

rΩ =

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Radianza

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MEMO



υλ

c=

νhE =

SORGENTI




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LASER


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Coerente





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LUCE BLU



LUCE BLU

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Infrarossi


8

Visibile


Ultravioletti



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Angoli



r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli



Ω

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rΩ =

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Radianza

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LASER


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Coerente





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LUCE BLU



LUCE BLU

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Infrarossi


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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli



Ω

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rΩ =

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Radianza

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Coerente





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LUCE BLU



LUCE BLU

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Infrarossi


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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli



Ω

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A

rΩ =

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Radianza

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LUCE BLU



LUCE BLU

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Infrarossi


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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



r

Lθ =

Lθ=

r

Angoli



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A

rΩ =

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Radianza

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Infrarossi


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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



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Lθ =

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Angoli



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rΩ =

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Radianza

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Visibile


Ultravioletti



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Angoli



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Lθ =

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rΩ =

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Radianza

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Radianza

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Radianza

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