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Departamento Física Aplicada
Ampliación Física II Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
Curso: 2008/09Centro: EPS Estudios: ITISAsignatura: AMPLIACION DE FÍSICA Código: 40002201Ciclo: 1 Curso: 2 Cuatrimestre: 1Carácter: OBLIGATOTIACréditos teóricos: 3Créditos prácticos.: 3 Área: FISICA APICADADepartamento: FISICA APLICADA Descriptores: Fuentes de Ondas Electromagnéticas. Propiedades de la Luz.
Óptica física. Aplicaciones (Láser, Fibra óptica)
TEMARIO DE TEORÍA
Lección 1: TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA CLÁSICA
- Revisión de conceptos básicos de Electromagnetismo
- Ecuaciones de Maxwell
- Energía electromagnética
- Condiciones de frontera para el campo
electromagnético
- Ecuación de Ondas
- Soluciones a la ecuación de ondas
- Forma alternativa de representación de ondas
armónicas. Onda compleja.
- El espectro electromagnético
- Superposición de ondas armónicas: aspectos
propagativos
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Lección 2: LA NATURALEZA VECTORIAL DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
- Ondas vectoriales. Carácter transversal de las ondas
electromagnéticas
- Energía de radiación. Irradiancia
- Reflexión y refracción en una interfase dieléctrica
Lección 3: CARÁCTER TRANSVERSAL DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. POLARIZACIÓN
- Concepto de polarización
- Representación de ondas armónicas monocromáticas
planas en componentes polarizadas. Concepto de
coherencia
- Ecuación de polarización para ondas coherentes.
- Polarizadores lineales
- Fenómenos físicos relacionados con la polarización
- Efectos ópticos inducidos. Moduladores
- Sustancias ópticamente activas
Lección 4: INTERFERENCIA DE ONDASELECTROMAGNÉTICAS
- Superposición de ondas electromagnéticas: aspectos
Energéticos, término de interferencia.
- Interferometría de división de frente de onda.
Interferómetro de doble rendija
- Interferometría de división de amplitud. Interferómetro
de Michelson
- Interferencia de ondas múltiples.
Interferómetro de FabryPerot
- Aplicaciones de la Interferometría
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Lección 5: DIFRACCIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
- Descripción general
- Principio de Huygens – Fresnel
- Teoría escalar de la difracción
- Propagación de una onda esférica libre (método de las
zonas semiperiódicas de Fresnel)
- Teorema de Kirchhoff
- Aplicación de la integral de Kirchhoff a la difracción
- Difracción de Fresnel y Fraunhofer
- Placas zonales
- Difracción de Fraunhofer por algunas aberturas
- Redes de difracción
Lección 6: RADIACIÓN TÉRMICA Y CUANTIZACIÓN
- Ley de Kirchhoff y radiación del cuerpo negro
- Modos de radiación electromagnética en una
cavidad
- Teoría clásica de la radiación del cuerpo negro.
Fórmula de RayleighJeans. Contraste Experimental
- Cuantización de la radiación de una cavidad.
Fórmula de Planck
- Deducción de las leyes de Wien y StefanBoltzmann
Lección 7: AMPLIFICACIÓN DE ONDAS E.M. LÁSER
- Emisión espontánea y estimulada
- Amplificación en un medio. Inversión de población
- Métodos de producción de inversión de población
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- Oscilación Láser
- Difracción en la cavidad resonante
- Configuraciones de la cavidad resonante. Estabilidad y grosor del haz
- Fundamento de funcionamiento de algunos tipos de
láseres
- Propiedades de la radiación láser
- Aplicaciones: científicas, industriales, médicas y
militares
- Normas internacionales de seguridad láser
Lección 8: TRANSMISIÓN Y ALMACENAMIENTO
ÓPTICO DE LA INFORMACIÓN
- Comunicación por fibras ópticas. Fundamentos
- Tecnología de las fibras ópticas
- Emisores y detectores
- Redes de comunicación
- Impresión láser
- Almacenamiento óptico de la información
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TEMARIO DE PRÁCTICAS
Práctica 1: DISPERSIÓN ÓPTICA. ESTUDIO DEL PRISMA
Práctica 2: REFLEXIÓN TOTAL. EFECTO PFFUND
Práctica 3: POLARIZACIÓN DE LA LUZ
Práctica 4: EL EFECTO FARADAY
Práctica 5: INTERFEROMETRÍA DE DIVISIÓN DE AMPLITUD. INTERFERÓMETRO DE MICHELSON
Práctica 6: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS PLANAS EN MEDIOS DIELÉCTRICOS.
Práctica 7: VARIACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ.
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BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS DE CONSULTA MATEMÁTICA(Textos de apoyo)
[1] Cálculo Superior y Teoría del Vector – Campo *K. M. UrwinEditorial: Alhambra, Colección Exedra1969
[2] Elementos de Matemáticas *J. Martínez SalasEditorial: Gráficas Andrés Martín, S.A., Valladolid1982
[3] Manual de Fórmulas y Tablas Matemáticas *M. R. SpiegelEditorial: McGrawHill, Serie Schaum1970
FUNDAMENTOS DE ELECTROMAGNETISMO
[4] Fundamentos de la Teoría Electromagnética *J. R. Reitz, F. J. Milford, R. W. Christy
Editorial: AddisonWesley Iberoamericana
1996
[5] Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería *D. K. ChengEditorial: AddisonWesley Iberoamericana1997
[6] Física (Vol. III, Electromagnetismo y Materia) *
R. P. Feynman
Editorial: Fondo Educativo Interamericano, S. A.
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1984
[7] Campo Electromagnético. Propagación y Radiación *R. Gómez MartínEditorial: Universidad de Granada1984
[8] Electrodinámica Clásica *J. D. Jackson
Editorial: Alhambra, Madrid
1980
[9] Campos y Ondas ElectromagnéticasP. Lorrain, D. R. Corson Editorial: Selecciones Científicas, Madrid1972
FUNDAMENTOS DE ÓPTICA
[10] Óptica *J. CasasEditorial: Cooperativa de Artes Gráficas, Zaragoza1985
[11] Óptica *E. Hecht, A. ZajacEditorial: Fondo Educativo Interamericano, Wilmington1986
[12] Introduction to Modern Optics *G. R. FowlesEditorial: Dover Publications, Inc., NY1975
[13] Principles of Optics *
M. Born, E. Wolf
Editorial: Pergamon Press, Oxford1980
[14] Modern OpticsR. GuenterEditorial: Wiley & Sons, NY
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1990
[15] Curso de Ciencias Físicas (Óptica II) *R. Annequin y J. BoutignyEditorial: Reverté1978
[16] Óptica Electromagnética (Fundamentos) *J. M. Cabrera, F. J. López, F. Agulló LópezEditorial: AddisonWesley Iberoamericana1993
[17] Luz Polarizada *W. A. Shurcliff, S. S. BallardEditorial: Reverté, México1968
[18] Radiation and Optics: An Introduction to the Classical TheoryJ. M. Stone Editorial: McGrawHill, NY1963
[19] Teoría Clasica de CamposL. D. Landau, E. M. LifshitzEditorial: Reverté, Barcelona1973
[20] Electrodinámica de los Medios ContinuosL. D. Landau, E. M. LifshitzEditorial: Reverté, Barcelona1975
NATURALEZA CUÁNTICA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
[21] Física (Vol. III, Mecánica Cuántica) *R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. SandsEditorial: Fondo Educativo Interamericano, S. A.1972
[22] Física Cuántica (Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos y Partículas) *R. Eisberg, R. ResnickEditorial: Limusa1986
[23] The Quantum Theory of Light
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R. LoudonEditorial: Claredon Press, Oxford1978
[24] Física (Vol: III, Física Estadística y Cuántica) *
M. Alonso, E. J. Finn
Editorial: AddisonWesley Iberoamericana, México1986
APLICACIONES: LÁSER, FIBRA ÓPTICA, TELECOMUNICACIONES, DISPOSITIVOS
[25] Lasers. Principles and Applications *J. Wilson, J. F. B. HawkesEditorial:Prentice Hall (International Series in Optoelectronic)1987
[26] Lasers and ElectroOptics (Fundamentals and Ingeneering) *C. C. Davis
Editorial: Cambridge University Press
1996
[27] Optoelectronics: An introductionJ. Wilson, J. F. B. HawkesEditorial: Prentice Hall, Londres1983
[28] Introduction to Optical Electronics A. Yariv
Editorial: Rinehar and Winston, NY
1991
[29] Industrial Applications of Lasers *H. KoebnerEditorial: Wiley, Chichester1984
[30] Industrial Applications of Lasers J. F. ReadyEditorial: Academic Press, NY
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Ampliación Física II Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
1978
[31] Laser PhysicsL. V. TarasovEditorial: MIR, Moscú1983
[32] Lasers
P. W. Milonni, J. H. Eberly
Editorial: Wiley, NY1988
[33] Para información actualizada sobre Tecnología Láser consultar: *Laser Program Annual ReportLawrence Livermore National Laboratory
Web: http:/wwwlasers.llnl.gov
[34] Para información actualizada sobre Tecnología Láser consultar: Bell LaboratoriesWeb: http:/belllabscom
[35] Optical Waveguide TheoryA.W. Snyder, J. D. LoveEditorial: Chanman and Hall, Lodres1989
[36] Ingeniería de las telecomunicaciones *J. Dunlop, D. G. SmithEditorial: Gustavo Gili (Colección Ciencia Electrónica)1988
[37] Optical Communication Systems *J. GowarEditorial: Prentice Hall, Londres, 1984
PROBLEMAS RESUELTOS
[42] Problemas de Física (Volumen V: Óptica)M. López Rodríguez, J. L. Díaz Díaz, J. M. Jiménez Moreno
Editorial: Librería Internacional de Romo, Madrid
1980
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[43] Problemas de Física (Volumen II)P. Scherrer, P. Stoll
Editorial: Alhambra, madrid
1969[44] Fundamentos de Física (Volumen III: Óptica)
F. W. SearsEditorial: Aguilar, Madrid1978
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
PROBLEMAS PROPUESTOS A LO LARGO DEL CURSO Y ENTREGADOS PARA SU EVALUACIÓN. Los problemas serán indicados por el profesor de entre los propuestos en los boletines de problemas. Estos problemas se evaluaran positivamente (no restarán nota). El plazo para la entrega de estos problemas termina el 23 de enero de 2009.CALIFICACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO MEDIANTE INFORMES. Las prácticas se realizarán por parejas o tríos, dependiendo del número de alumnos. Los informes de las prácticas podrán entregarse conjuntamente por los grupos. La asistencia al laboratorio para la realización de todas las prácticas, así como la entrega de todos los informes, será imprescindible para aprobar.EXAMEN FINAL DE PROBLEMAS.
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