Este trabalho teve início a partir da leitura de um artigo publicado em revista científica que questionava o letramento científico dos alunos brasileiros, de acordo com a avaliação feita em países pertencentes à OCDE e convidados, onde o Brasil ficou numa das últimas colocações. O objetivo deste trabalho foi elaborar a partir de teorias de pesquisadores da área, um questionário para medir e classificar o nível de letramento científico dos alunos de Ensino Médio, utilizando conceitos básicos de teoria das cores, absorção, reflexão e transmissão da luz e visão para a realização das medidas. De acordo com as respostas dos alunos neste questionário pudemos definir em qual nível de letramento científico os alunos estavam, tendo assim uma visão mais completa dos conhecimentos básicos de Óptica dos alunos, podendo sugerir metodologias de trabalho para que futuramente os professores de Física possam melhorar os níveis de letramento científico dos alunos do Ensino Médio. Mostramos em nossos resultados que o nível de letramento científico dos alunos é muito baixo. São apontadas prováveis causas desse resultado negativo e sugeridas metodologias para o aumento do nível do letramento científico desses alunos.

This work had beginning from the reading of an article published in scientific magazine that questioned the scientific literacy of the Brazilian pupils, in accordance with assessment made in countries pertaining the OCDE and guests, where Brazil was in one of them finishes places. The objective of this work was to elaborate from theories of researchers of the area, a test to measure and to classify level of scientific literacy of High School students, being used basic concepts of theory of the colors, absorption, reflection and transmission light and vision for realization of the measures. According with the answers of the students in this test, we could define in which level of scientific literacy the students were, thus having one more complete vision of the basics knowledge of optics of the students being able to suggest work methodologies so that future the professors of Physics can improve the levels of scientific literacy of High School students. We show in our results that the level of scientific literacy is very low. Are appointed probable causes of this negative results and suggested methodologies with respect to the increase the scientific literacy level of the students.

Com a expansão do uso de ferramentas tecnológicas, principalmente representadas pelo computador, por seus programas e pelo acesso à Internet, percebe-se a sua presença cada vez maior em diferentes setores da sociedade, inclusive, no meio educacional. No entanto, por ainda ser uma novidade no ambiente tradicional de ensino, essas ferramentas podem ser utilizadas de modo descontextualizado, não favorecendo seu uso correto na aprendizagem. Portanto, é necessário que as políticas de acesso a esses recursos informáticos sejam bem coordenados para permitir que os usuários, principalmente professores e alunos, possam contar com uma infraestrutura que realmente possibilite o apoio ao ensino. Por outro lado, as interfaces interativas também devem ser desenvolvidas para que sejam utilizadas de modo adequado pelo seu público-alvo. Dessa forma, procurando contribuir para avaliação dos objetos de aprendizagem nos meios virtuais, essa pesquisa apresenta o estudo da construção de interfaces interativas centrada no usuário, apoiando-se em propostas originadas da Interação Humano-Computador (IHC). Assim, partindo do princípio de que o indivíduo é parte integrante e mais importante dos sistemas computacionais, o presente trabalho fez com que a investigação do uso das interfaces pelo usuário interferisse em seu próprio processo de produção. Para tanto, utilizou-se a técnica de observação indireta denominada Log de dados, ou seja, a coleta remota de informações e sua gravação em banco de dados, para posterior resgate e análise das interações. A obtenção contínua de dados coletados permitiu fazer um acompanhamento detalhado da utilização do software, comprovando a pertinência do método. O resultado mais importante da avaliação, derivado desse processo, foi verificar que, apesar de orientações presentes na interface, as ações executadas pelo usuário se basearam mais na distribuição dos elementos no software do que nas informações ali presentes. Assim, percebeu-se a importância da produção prévia de protótipos para que situações de Usabilidade fossem avaliadas, permitindo a obtenção de um produto final mais adequado ao usuário do ambiente virtual de ensino e aprendizagem.

In the increase of the use of technological tools, mainly represented by the computer, its applications and the access to the Internet, it\'s observed by its growing presence in different sectors of society, including the educational environment. However, since it still is a novelty in the traditional teaching environment, these tools can be used in a non-contextualized form, not allowing its correct use in the learning process. Therefore, it is necessary that the access policies to these computer resources are well coordinated so the users, especially teachers and students, can count on an infrastructure that really allows the support for the true learning. On the other hand, interactive interfaces should also be developed to be used properly by the target audience. Thus, to contribute to the evaluation of the learning objects in virtual environments, this research…

Esta pesquisa tem o intuito de estudar as concepções dos mediadores do museu de ciências - Catavento Cultural e Educacional - acerca do que é a mediação. Nosso interesse se resume em conhecer essas concepções e analisar seus fundamentos. Com isso esperamos apontar possíveis rumos para o processo de formação dos mediadores e de divulgação da ciência com subsídios trazidos por esta pesquisa empírica. Esta investigação foi desenvolvida sob a luz da teoria da Biologia do Conhecer de Humberto Maturana e Francisco Varela a qual considera a explicação como um fenômeno humano e biológico e que só existe quando é aceito pelo observador. Os dados que serviram para análise neste trabalho foram obtidos durante a realização de entrevistas semiestruturadas com os mediadores do museu investigado. Após a coleta dos dados transcrevemos as entrevistas e elaboramos quatro mapas conceituais correspondentes a cada uma delas. Em seguida pedimos para que os entrevistados reconhecessem seu mapa e elaborassem de forma colaborativa um mapa conceitual com a mesma questão focal dos mapas individuais: o que é a mediação no museu de ciências? A partir disso, com ajuda do nosso referencial teórico e dos mapas conceituais, construímos nossas categorias e analisamos as concepções dos mediadores. Os resultados dessa análise revelaram que suas explicações sobre a mediação no museu de ciências possuem uma predominância de concepções embasadas na experiência do viver dentro do espaço museal. Suas distinções sobre o assunto não se valeram de reflexões teóricas, principalmente, daquelas que tratam da comunicação e do ensino nesses espaços, pois a formação acadêmica e a oferecida no museu foram insuficientes.

This research aims to study the conceptions of mediators of the Science museum - Catavento Cultural e Educacional - about what is mediation. Our interest boils down to knowing these views and analyze its foundations. With this we hope to identify possible directions for the process of training of mediators and the dissemination of science with subsidies brought by this empirical research. This research was developed in the light of the theory of Biology of Cognition Humberto Maturana and Francisco Varela which considers the explanation as a human and biological phenomenon that exists only when it is accepted by the observer. The data used for analysis in this study were obtained during the performance of semi-structured interviews with the mediators of the museum investigated. After collecting the data, transcribed the interviews and prepare four concept maps corresponding to each of them. Then we ask that respondents recognize your map and draw up collaboratively a single concept map with the same focal issue of individual maps: what is mediation in the science museum? From this, with the help of our theoretical framework and conceptual maps, build our categories and analyzes the concepts of mediators. The results of this analysis revealed that his explanations of mediation in the science museum have a predominance of informed views on the…

A Universidade de São Paulo (USP) e quatro escolas públicas da periferia de cidade de São Paulo propuseram uma parceria, para capacitação de professores, e imersão de alunos e professores em espaços de Cultura e de Divulgação da Ciência no campus universitário, com início em 2011. Este projeto faz parte do programa Novos Talentos da CAPES e tem o objetivo de realizar atividades extra curriculares com ênfase na política de inclusão social. As escolas visitaram onze desses espaços, um por dia (manhã e tarde), sempre em grupos de vinte alunos acompanhados por um professor da escola e um monitor, aluno da Universidade. Os alunos participaram de atividades elaboradas pelos educadores desses espaços para vislumbrar a Cultura e a Ciência em uma perspectiva que os aproximou das fronteiras do conhecimento bem como, das preocupações e aspirações próprias de cada campo. A nossa proposta de pesquisa se inseriu nesse contexto, com a preocupação de saber o quanto esse projeto poderia colaborar para vida dessas escolas parceiras, e nesse sentido escolhemos olhar a relação dos alunos com o conhecimento escolar formal, e verificar se a imersão promovida no projeto iria de alguma forma modificar essa relação. Para acessarmos os pensamentos que norteiam os alunos na relação com o conhecimento escolar, trabalhamos com o conceito de Representação Social, pois elas orientam o grupo social em suas escolhas e definem as posturas e comportamentos dos integrantes do grupo. O método que escolhemos para conhecer as representações sociais foi o do Discurso do Sujeito Coletivo (DSC), que consiste em construir uma fala coletiva a partir de depoimentos individuais. Nessa técnica comparamos os vários depoimentos individuais para descobrir o que há em comum, e esse material discursivo comum é a matéria prima do Discurso do sujeito coletivo. Os DSCs nos permitiram saber as representações sociais dos alunos sobre o conhecimento escolar, e como os acompanharemos durante o ano em que a parceria entre a Universidade e a Escola pública se realiza, nós poderemos saber se e como essa relação com o conhecimento escolar formal se modifica.

The University of São Paulo (USP) and four Public Schools of outskirt of São Paulo City proposed a partnership for qualifying teachers, and immersion of students and teachers in places of culture and dissemination of science in the University campus, that initiated in 2011. This project belong to the program New Talents from CAPES and its objective is to realize extra activities outside from school, with emphasis in the social inclusion polity. The schools visited eleven of these places, one a day (morning and afternoon), always in groups of twenty students accompanied by a teacher of their own school and a escort (that was a student of the University). The students participated of activities that were elaborated by the educators of these places to glimpse the culture and the science in a perspective that approximated them to the border of knowledge as well as of preoccupations and aspirations of each area of knowing. Our…

Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo. Entre os experimentos utilizados em centros e museus de Ciências sempre existem alguns que se destacam, por chamar e prender mais atenção dos visitantes que frequentam estes lugares, extremamente importantes para a promoção e o aumento dos níveis de alfabetização e de cultura científica. As características destes experimentos os transformam em vedetes dos locais destinados à educação não formal, por emitirem sons, luzes, cores ou causarem qualquer tipo de surpresa ou susto quando os visitantes interagem com os equipamentos citados. Dentro de projetos de divulgação científica itinerantes estes objetos também estão presentes, executando diversas funções nas exposições, que se dividem na maioria das vezes em mesas, montadas em locais que geralmente não têm acesso aos locais fixos de divulgação científica, localizados muitas vezes em grandes cidades. A estes equipamentos chamamos nesta pesquisa de experimentos surpreendentes por causarem sensações diversas nos visitantes. Esta pesquisa identificou estes tipos de experimentos e estudou a influência das suas características para a promoção da motivação, importante na mudança comportamental dos visitantes presentes nos centros e museus de Ciência e nas ações itinerantes de divulgação científica. Como resultados desta pesquisa pudemos observar que não apenas as características dos experimentos surpreendentes, mas também de outra categoria de experimentos, os desafiadores, teve grande influência na promoção e no aumento dos níveis de motivação intrínseca dos visitantes, mudando o comportamento perante os elementos da exposição, melhorando a qualidade da interação e estimulando o interesse e a curiosidade dos visitantes.

Among the experiments used in Science centers and Science museums always exist a few that stand out, for calling and holding more attention of visitors who frequent these places, extremely important to promote and increase the levels of scientific literacy and scientific culture. The characteristics of these experiments turn them into local starlets intended for non-formal education, to emit sounds, lights, colors or causing any kind of surprise or scare when visitors interact with the devices mentioned. Within projects itinerant of scientific communications these objects are also present, performing various functions in the exhibition, which fall mostly on tables, mounted in places that generally do not have access to fixed places of scientific communication, often located in large cities. To these equipment we call ämazing experimentsïn this study to cause many sensations in visitors. This research identified these types of experiments and studied the influence of their characteristics to promote motivation, behavioral change important in visitors present in these centers and museums of science and in the actions of itinerant science. As a result of this research we found that not only some characteristics of the amazing experiments, but also some characteristics of another category of experiments,…

Esta dissertação é dedicada ao estudo de algumas das propriedades e aplicações do speckle dinâmico no monitoramento de atividade em tecidos biológicos. As estatísticas espaço-temporais de primeira e segunda ordem são discutidas em vias gerais. As principais técnicas para obtenção de dados a partir do granulado óptico são apresentadas, com especial destaque para a função de autocorrelação, as matrizes de co-ocorrência, o método de Fujii e a Análise de Contraste do Laser Speckle (LASCA). Uma nova metodologia de análise, baseada no estudo do contraste das correlações sucessivas, é proposta. Diversas simulações numéricas, utilizando diferentes funções densidade de probabilidade para as velocidades dos centros espalhadores, foram realizadas com intuito de testar os métodos de análise e fornecer subsídios para a interpretação de resultados in vivo. Tecidos vegetais e animais foram investigados, realizando-se o monitoramento do processo de senescência e mapas de vascularização em folhas, acompanhamento de frutos contaminados por fungos, mapeamento de atividade em flores e análise de cicatrização em ratos submetidos à cirurgia abdominal. Ensaios explorando o uso do biospeckle em microscopia são implementados. Por fim, é avaliado o potencial da técnica como ferramenta de diagnóstico em um caso de úlcera venosa crônica submetida a tratamento por meio de laserterapia de baixa intensidade. Os resultados encontrados revelaram o grande potencial em aplicações biológicas, através da construção de mapas que permitiram, por exemplo, a visualização detalhada da rede vascular de folhas vegetais. Também foi possível a identificação de áreas atacadas por micro organismos. Os estudos em tecidos animais e humanos apontaram perspectivas bastante promissoras do uso do biospeckle em ambiente clínico.

This master thesis is devoted to the study of some properties and applications of dynamic speckles on monitoring of activity in biological tissues. The first and second order space-time statistics are dicussed in an overview perspective. The main techniques used to obtain information from grainy pattern are presented, with special prominence to autocorrelation function, co-occurrence matrices, Fujii's method and the Laser Speckle Contrast Analisys (LASCA). A new methodology, based on the study of the contrast of sucessive correlations, is proposed. Several numerical simulations, using different probability density functions to velocities of scatterers, are done in order to test the analysis methods and supply subsidies for interpretation of in vivo results. Vegetable and animal tissues are investigated by monitoring of senescence process and construction of vascularization maps of leaves, accompanying of fungi contamined fruits, mapping of activity in flowers and analysis of healing in rats undergone to abdominal surgery. Experiments using the biospeckle phenomenon in microscopy are carried out. At last, it is evaluated the potentiality of the technique as diagnosis tool in a chronic vein ulcer undergone to treatment through low intensity…

A interferometria holográfica é um poderoso método óptico para observação de fenômenos perturbativos e na análise de superfícies, sendo extremamente útil em aplicações em pesquisa básica, biomédicas e tecnológicas. Os cristais fotorefrativos se apresentam como um meio atrativo para registro de hologramas. O fenômeno que caracteriza esses cristais é o efeito fotorrefrativo. Tal efeito consiste na modulação do índice de refração através de fotoindução e efeito eletro-óptico linear (Efeito Pockels), o que permite o registro de hologramas de fase em volume. Entre as características que recomendam os cristais fotorrefrativos para interferometria holográfica podemos citar: o processo de registro e leitura ocorre de maneira dinâmica através da técnica de mistura de duas ondas; o fato de serem meios revers´?veis dispensando processamento químico e a boa resolução implicando imagens holográficas de boa qualidade. Analisamos as diversas tensões que ocorrem no processo mastigatório, estudando principalmente a concentração de cargas e as dissipações nesse processo, utilizando a técnica holográfica de dupla exposição e o cristal fotorrefrativo Bi12SiO20 (BSO), da família das Silenitas, como meio de registro. O estudo em crânio seco e a simulação dos principais feixes dos músculos da mastigação permitem realizar a contração dos mesmos, com aproximação melhor que os métodos de elementos finitos e resinas fotoelásticas, em estruturas anisotrópicas como o crânio.

The holographic interferometry is a powerful optical method for observation of the disturbance phenomena and in the analysis of surface, being extremely useful in application in basic research, biomedical and technological. The photorefractive crystals present as an attractive holographic recording medium. The phenomenon that characterize these crystals is the photorefractive effect. Such effect consistis of the index of refraction modulation grating via the linear eletro-optic effect (the Pockels effect) and photoindution, that it allow phase holographic recording in volume. Among the characteristics that admit the photorefractive crystals for holographic interferometry we can cite: recording and reading tecniques to occur in dynamics way through the tecnique of two-wave mixing, it is reversible medium resulting holographic images of good quality. We analyze the varied strains that occur in the masticatory process, mainly studying the load concentration and the dissipation in this process, using the double-exposure holographic technique and the photorefractive crystals Bi12SiO20 (BSO), of the sillenite family, as holographic recording medium. The study in dry skull and the simulation of main beams of the mastication muscles allow to realize the concentration of the same ones, with better approach than the methods of finite elements and photoelastics resins, in anisotropic structures as the skull.

Este trabalho teve como objetivo a aplicação do Microscópio Holográfico Digital para análise de amostras biológicas, por meio de imagens de parâmetros físicos e informação quantitativa de uma amostra, gerados através de hologramas digitais, o que não ocorre na holografia clássica. O processamento e análise dos hologramas digitais foi efetuada por um programa escrito por meio do software MatLab, empregando o método de Dupla Propagação. São explicados outros métodos para tratamento de hologramas digitais, presentes no programa. O método de Dupla Propagação foi discutido, destacando suas vantagens frente aos outros métodos. Foi aplicado o método de Volkov para a retirada de ambiguidade de fase. O processo de montagem do Microscópio Holográfico Digital foi descrito, por apresentar modificações em relação ao protótipo inicial adotado. Sete amostras foram analisadas no Microscópio Holográfico Digital, três de calibração e quatro para análise - sangue e solução concentrada de proteína denominada Beta2 Glicoproteína tipo I, ou Beta2-GPI. Para calibração, foram realizados testes de formação de imagem, realizando comparação em quatro microscópios descritos e explicados em funcionamento e princípio envolvidos na formação de imagens, utilizando a mesma amostra; e verificação das dimensões de uma amostra, por meio de medição usando ferramentas disponíveis no programa. Uma amostra de sangue de um indivíduo heterozigoto para Hemoglobina S (anemia falciforme) e uma amostra de sangue de um indivíduo homozigoto para hemoglobina A1 (controle normal) foram empregadas na forma de filmes líquidos secos sobre lâminas de vidro (extensão sanguínea). O uso de fixação foi avaliado com a amostra controle. Foram geradas imagens em duas e três dimensões para as amostras biológicas, reproduzindo as estruturas morfológicas de cada. Para a proteína Beta2-GPI, a análise envolveu somente imagens, sem extração de valores; apesar disso, os resultados mostraram possibilidades de aplicações em estudos futuros. Grandezas físicas foram calculadas para dois dos componentes sanguíneos (Plasma e Eritrócito), mostrando valores próximos daqueles conhecidos anteriormente. Entretanto, alguns valores foram considerados estimativas novas, por não se conhecer, até o momento, nenhum cálculo efetuado anteriormente. A análise comprovou a formação de imagens e a capacidade de mensuração oferecida pelo aparelho. Devido ao parâmetro da fase, foi possível extrair informações em três dimensões.

This work aimed the implementation of the Digital Holographic Microscope for the analysis of biological samples, using physical parameters images and quantitative data from a sample, both generated through digital holograms, which does not occur in Classical holography. Processing and analysis of holograms were performed by a program written using the MatLab software, applying the Double Propagation method. Other methods for the treatment of digital holograms were explained. The Double Propagation method was discussed, highlighting their advantages over other methods. The method…

A principal ocupação de nossa pesquisa foi a de elencar e de relacionar elementos teóricos que ajudassem a nós, professores de Física, compreender o potencial didático atrelado às diferentes abordagens frequentemente usadas para atividades experimentais em sala de aula. Com isso, esperávamos obter um caminho teoricamente fundamentado, capaz de subsidiar um planejamento consistente para o uso dessa estratégia em sala de aula, um planejamento que levasse em conta as características epistemológicas e operacionais da atividade escolhida. Nossa aposta inicial era a de que elas (as atividades experimentais) poderiam ser mais bem aproveitadas, em termos didáticos, se fossem usadas no contexto de uma situação-problema. Acreditávamos ser a situação-problema em ensino uma modalidade que viabilizaria a inclusão simultânea dos dois aspectos citados (epistemológico e operacional), o que, a nosso ver, configuraria o uso mais abrangente de atividades experimentais no âmbito escolar. De início realizamos uma revisão de elementos teóricos relacionados tanto às estratégias estudadas - atividade experimental e situação-problema -, como ao tipo de ensino que tais estratégias poderiam, de acordo com a literatura examinada, promover: um ensino conceitual aprofundado com enfoque no desenvolvimento de habilidades e na construção de competências. Paralelamente à revisão, escolhemos as teorias de Chevallard (teoria da transposição didática e teoria antropológica do didático) para entender de que forma o saber expresso por uma prática social poderia ser conciliado com a atividade experimental eleita como modeladora da situação-problema a ser planejada. Em um próximo momento elaboramos, com base na análise feita até esse ponto e na literatura levantada sobre justificativas didáticas para atividades experimentais, categorias de classificação para o uso escolar de atividades experimentais. As categorias foram agrupadas em duas dimensões: de contexto social e de contexto didático. A discussão teórica e a elaboração de categorias abriram caminho para uma reflexão sobre quais seriam os questionamentos básicos que sustentariam o planejamento de uma situação-problema centrada em uma atividade experimental. Finalmente, como último passo, utilizamos a análise e a discussão realizada para avaliar a proposta de atividades experimentais da forma como elas estão apresentadas em dois livros didáticos aprovados no Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), e também para examinar dois artigos que discutem o uso de atividades experimentais no ensino. O referencial teórico adotado parece apontar como viável e promissora a união das duas estratégias: atividade experimental e situação-problema. No entanto, os recursos apresentados em livros didáticos e artigos afins não atendem aos requisitos de um planejamento que considera os elementos propostos em nossa pesquisa e exigem do professor, além de muita criatividade, um trabalho intenso de pesquisa, estudo e investigação.

The main occupation of our research was to list and to relate theoretical elements which…

O trabalho apresentado nesta dissertação foi motivado essencialmente pelo projeto de construção de um novo instrumento a ser instalado no telescópio SOAR, no Chile. Este instrumento, chamado de \it{Brazilian Tunable Filter Imager} - BTFI, conta com várias novidades dentro da área de instrumentação astronômica. Uma delas envolve a utilização de duas redes de difração em série de modo a atuarem como um filtro espectral com uma resolução mais baixa. Aqui é mostrado o estudo realizado envolvendo dois diferentes modelos encontrados na literatura para simular numericamente a eficiência destas redes. Com estas simulações foi possível escolher um conjunto de redes a serem utilizadas no instrumento visando cobrir todo o espectro óptico com diferentes resoluções espectrais. Outra ferramenta estudada foi o filtro espectral do tipo Fabry-Pérot. Partindo de uma revisão teórica de interferência de raios múltiplos, apresenta-se também algumas características encontradas nos cubos de dados obtidos ao fazer uso de filtros deste tipo. Por fim, é descrito o software que foi criado buscando fornecer cubos de dados sintéticos para o desenvolvimento de novos pacotes numéricos para trabalhar com dados obtidos com um interferômetro Fabry-Pérot, além de auxiliar na compreensão de obtenção destes cubos.

The work presented in this dissertation was motivated primarily by the construction project of a new instrument to be installed on the SOAR telescope in Chile. This instrument, called \it {Brazilian Tunable Filter Imager} - BTFI, features several innovations within the area of astronomical instrumentation. One of them involves the use of two diffraction gratings in series in order to act as a spectral filter with a lower resolution. It is shown here the study involving two different models found in the literature to simulate the efficiency of these gratings. With these simulations it was possible to choose a set of gratings to be used in the instrument in order to cover the entire optical spectrum with different spectral resolutions. Another tool studied was the filter spectral type Fabry-Pérot. Starting from a theoretical review of interference of multiple beams, it is presented some features found in the data cubes obtained by making use of filters of this type. Finally, we describe the software that was created to provide synthetic data cubes for developing new packages for working with numerical data obtained with a Fabry-Perot interferometer, in addition to helping to raise understanding of these cubes.

Este trabalho apresenta o método de correlação angular de speckle. Esse método foi melhorado para ser aplicado na medição de rugosidade na faixa de 30 \'mü\'m a 0,1 \'mü\'m. Um programa de computador foi desenvolvido para processar imagens e calcular a correlação angular, e novas fórmulas matemáticas foram deduzidas.

This work presents the speckle pattern angular correlation method. This method was improving to be applicable in the roughness measuring in the range of 0,1 \'mü\'m a 30 \'mü\'m. A software was developed to process image and calculate the angular correlation, and new mathematical equations were formulating.

Esse trabalho apresenta o método de correlação angular de speckle. Esse método foi melhorado para ser aplicado na medição de rugosidade na faixa de 30 m a 0,1 m. Um programa de computador foi desenvolvido para processar imagens e calcular a correlação angular, e novas fórmulas matemáticas foram deduzidas.

This work presents the speckle pattem angular correlation method. This method was improving to be applicable in the roughness measuring in the range of 0,1 m to 30 m. A software was developed to process image and to calculate the angular correlation, and new mathematical equations were formulating.

Neste trabalho, medimos o perfil 3D de superfícies (microtopografia) utilizando uma técnica de interferometria óptica: Phase-Shi,ftzng (Deslocamento de Fase). Utilizamos um interferômetro do tipo Twyman-Green para produzir fi.guras de interferência da superfície analisada. Essas imagens foram armazenadas usando-se uma câmera CCD ligada à um microcomputador. Para obter a microtopografia, calculamos o Mapa de Fase a partir das imagens digitalizadas usando um programa de microcomputador. Posteriormente um outro programa removeu a ambiguidade da função tangente (unwrapping), pela Técnica do Autômato Celular, usada no cáiculo do Mapa de Fase. Então efetuamos os cálculos para determinar a microtopografia da superfície. Depois fizemos a análise da microtopografia, levantando informações relevantes para a sua caracterização. Analisamos objetos com alta refletividade (espelhos planos e redes de Ronchi) e obtivemos bons resultados. Também comparamos alguns dos resultados obtidos com a técnica de Deslocamento de Fase com os resultados obtidos pela análise de Franjas de Igual Espessura.

In this work we measured the 3D profile of surfaces (microtopography) using a optical interferometric technique: Phase-Shifting. We used a interferometer of type Twyman-Green to produce interferograms from analyzed surface. These images was captured using a CCD camera that was linked to a microcomputer. To obtain a microtopography, we calculated the Phase Map using the digitalized images and a software of microcomputer. Then another program removed the wrapping of tangent fuction, using the Cellular-Automata Technique, that was used to calculate the Phase Map. So we calculated the microtopography of the surface. After we did the analyses of the microtopography, find out some important informations of its description. We studied objects with high reflectivity (plane mirrors and Ronchi ruting) and we obtained good results. Also we compared some results with that obtained by analyses of Fringes of Equal Thickness\'

Dois tipos diferentes de hologramas (Fresnel e Fourier) foram gerados por computador. O holograma de Fresnel foi escolhido para fazer parte de um arranjo experimental que teve como objetivo estimar a rugosidade de amostras metálicas. Para isso, um novo método de aplicação de um correlator óptico foi desenvolvido. Hologramas de Fourier geralmente fazem parte do correlator óptico de VanderLugt, o qual é muito utilizado no reconhecimento de padrões. A reconstrução numérica de hologramas de Fresnel gerados por computador, "distorcidos" por superfícies metálicas (também simuladas), serviram de base para que a reconstrução óptica de um holograma de Fresnel fosse utilizada, de forma inédita, no reconhecimento de padrões para estimar a rugosidade de amostras metálicas.

Two different types of holograms (Fresnel and Fourier) have been computer-generated. The Fresnel hologram has been chosen as part of an experimental set, which meant to estimate the roughness of the metalic samples. A new method for the aplication of an optical correlator has been developed. Fourier holograms are, generally, part of the VanderLugt optical correlator, that is very used for pattern recognition. The numerical reconstruction of the computer-generated Fresnel holograms, "distorted" by metalic surfaces (simulated as well), worked as the base for the utilization, in an original way, of the optical reconstruction of a Fresnel hologram, at the pattern recognition to estimate the roughness of the metalic samples.

Este trabalho apresenta a implementação de um sistema de velocimetria de imagens de partícula (VIP) para estudo do escoamento do sangue em um dispositivo de assistência ventricular para uso pediátrico (DAVP). O sistema VIP implementado é constituído por uma fonte de iluminação composta por um par de lasers de Nd:YAG (pulso de aproximadamente 18mJ de energia e duração de 5ns), um sistema óptico contendo duas lentes convergentes, uma câmera CCD e uma câmara para visualização. O DAVP estudado foi construído em acrílico transparente e é constituído de uma câmara de sangue e uma câmara pneumática, divididas por uma membrana flexível. A câmara sanguínea possui dois orifícios dotados de válvulas de tecido biológico para a entrada e saída de sangue. A câmara pneumática é conectada a um gerador de pulsos de pressão positiva. O fluido foi semeado com esferas de poliestireno (10 \"mud̈e diâmetro). Foram determinadas as distribuições de velocidades instantâneas nas freqüências de batimento de 80, 100 e 120 bpm em três campos (65 mm x 65mm) da câmara paralelos à membrana e um campo situado no canal de entrada do DAVP, usando correlação cruzada com base na transformada rápida de Fourier. Um gerador de pulsos foi utilizado para sincronizar a detecção das imagens pelo sistema VIP com as fases de interesse no ciclo de bombeamento. Na freqüência de batimentos de 80 bpm as velocidades máximas foram de 1,94 m/s no canal de entrada durante o período de enchimento e 1,66 m/s nas regiões próximas à membrana durante o período de ejeção. Em 100 bpm, as velocidades máximas foram de 1,68 m/s no canal de entrada e 1,15 m/s nas regiões próximas a membrana. As distribuições de velocidades instantâneas mostram a ocorrência de pequenos vórtices, principalmente durante a fase de enchimento. Estes vórtices apresentam grande variabilidade ciclo-a-ciclo produzindo turbulências no fluxo e tensões de Reynolds elevadas. No ciclo a 80 bpm, ) parte da energia cinética turbulenta é dissipada devido à desaceleração do fluxo na câmara sanguínea antes do inicio da fase de ejeção. Isto ocorre para as freqüências de 100 e 120 bpm. A máxima tensão de Reynolds foi observada no canal de entrada do DAVP no valor de 222 N/m2 durante o enchimento, persistindo por 25 ms. No plano da membrana a maior tensão encontrada foi igual a 250 N/m2 durante o enchimento, persistindo por 25 ms. O campo de velocidades media contém vórtices permanentes durante a fase de enchimento que influenciam significativamente o fluxo na câmara e cujo numero aumenta com a freqüência de batimentos, provocando aumento de turbulências. Estes resultados indicam que existe maior possibilidade de ocorrer o processo de hemólise durante o enchimento do que durante a ejeção. Vetores com baixas velocidades foram observados na região compreendida entre os canais de entrada e saída do fluxo na câmara sanguínea no período de ejeção, sugerindo a possibilidade de ocorrer à formação de trombos nesta.

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O Estudo de Materiais Fotorrefrativos e suas Aplicações no Processamento Óptico Holográfico de Informação vêm sendo feitos por diversos Grupos de Pesquisas em vários laboratórios devido aos bons resultados obtidos com esses meios em diversas áreas. Entre outros efeitos foto-induzidos o processo que possibilita essas aplicações é o efeito fotorrefrativo, um fenômeno onde o registro holográfico no meio fotorrefrativo ocorre pela modulação do índice de refração de acordo com a distribuição espacial da intensidade da luz incidente, devido a uma redistribuição foto-induzida de cargas espaciais, e conseqüente, geração de um campo espaço-carga no meio. Neste trabalho, estuda-se a propagação e acoplamento de ondas eletromagnéticas em monocristais elétro-ópticos paraelétricos da Família das Silenitas \'BI IND. 12\'\'SI\'\'O IND. 20(́BSO) e \'BI IND. 12\'\'TI\'\'O IND. 20(́BTO) e nos ferroelétricos \'LI\'\'NB\'\'O IND. 3ṕuros e dopados. O propósito de estudar esses materiais é caracterizá-los e, principalmente, otimizá-los para aplicação no processamento óptico e holográfico de informação. Utiliza-se técnicas de caracterização de redes holográficas fotorrefrativas e de lentes foto-induzidas para determinação de figuras de mérito e parâmetros fotorrefrativos e termo-ópticos nestes meios fotorrefrativos. Propõe-se também algumas aplicações no processamento óptico e holográfico de informação, nas áreas de pesquisa básica, tecnológicas e biomédicas, que vêm despertando grande interesse nos últimos anos, como holografia em tempo real com mapeamento de fase, interterometria speckle em tempo real e registro não-holográfico no processo de conversão incoerente-incoerente; entre outras no processamento óptico e holográfico de dados.

The Study of Photorefractive Materials and their Applications in Optical and Holographical Information Processing come being made for diverse Groups of Research in some laboratories due to the good results in many areas. Among other photo-induced effects, the process that allows these applications is the photorefractive effect, a phenomenon where the holographic recording in photorefractive medium occurs by means of the refractive index modulation due to the space distribution of the light intensity, producing a space-charge photo-induced redistribution, and consequently, the generation of a space-charge field governed by an electro-optic medium. In this work, we study the propagation and coupling of electromagnetic waves in electro-optic monocrystals of the sillemite family Bi12SiO20 (BSO) and Bi12TiO20 (BTO) and in the pure and dop-ed LiNbO3 crystals. The purpose to study these materials is to characterize them and, mainly, to optimize the conditions of their application in the optical and holographical information processing. We use photorefractive holographic gratings and photo-induced lens techniques for determination of figures of merit and photorefractive and thermo-optic parameters in these photorefractive materials. We also consider some applications in the optical and holographical…