Programa oficial de la asignatura

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Datos administrativos de la Universidad
Código de la Asignatura
Nombre de la Asignatura
Centro/Titulación
Curso
Tipo (Libre,
Optativa)
Troncal,
305010217
FÍSICA AVANZADA
Escuela
Técnica
Superior
de
Ingenieros
Telecomunicación / Ingeniero de Telecomunicación
1º-2º-3º
Obligatoria, Optativa
Alumnos matriculados (total)
Alumnos nuevos
Créditos aula/grupo (A)
Créditos laboratorio/grupo (L)
Créditos prácticas/grupo (P)
Número grupos Aula
Número grupos Laboratorio
Número grupos Prácticas
Anual /Cuatrimestral
Departamento
Área de conocimiento
de
3
1,5
1
1
Cuatrimestral (2º cuatrimestre)
Física Aplicada (T08)
Física Aplicada (385)
La presente página, 1ª de un total de 5, corresponde al programa de la asignatura «Física Avanzada»
(305010217), de la titulación «Ingeniero de Telecomunicación» para el curso académico 2004-2005. El
profesor encargado de la Asignatura:
Fdo.: Ángel Manuel Fenández Doval
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Datos del Departamento
PROFESORADO DE LA ASIGNATURA (según POD):
Nombre del profesor
Ángel Manuel Fernández Doval
Código
0184
Créditos
3A+1,5L
A: Aula. L:Laboratorio. P:Prácticas.
Tutorías
Nombre del profesor
Ángel Manuel Fernández Doval
Lugar
Horario
Dependencias del Departamento
Lu.18:00–20:00
de Física Aplicada en la E.T.S.
Mi.16:00–20:00
de Ingenieros Industriales
TEMARIO de la Asignatura
Previo:
Se recomienda al menos haber cursado (no necesariamente superado): «Física I», «Física II»,
«Cálculo I», «Cálculo II», «Cálculo III», «Álgebra» y «Señales y sistemas analógicos». Y haber
cursado o cursar concurrentemente «Campos electromagnéticos».
Descriptores de la asignatura:
Naturaleza y propiedades de la luz. Óptica geométrica. Introducción a la óptica de Fourier.
Instrumentos y sistemas ópticos. Radiometría y Fotometría. Interferencia y difracción. Introducción a
la holografía.
Objetivo de la asignatura:
— Introducción a la óptica y a sus aplicaciones en ingeniería.
— Profundización en los conceptos y principios de la óptica geométrica y de la óptica física.
— Conocimiento de las leyes de la radiación y de su medida.
— Introducción a la óptica de Fourier y sus aplicaciones.
— Introducción a la holografía.
Temario de Aula
Horas totales A = 30
Número de Temas= 10
Tema
Contenido
1
La naturaleza de la luz. Perspectiva histórica.
2
Observaciones
Desarrolla el descriptor
«Naturaleza y
propiedades de la luz»
Leyes básicas de la Teoría Electromagnética. Desarrolla el descriptor
Ondas electromagnéticas. Vector de Poynting. «Naturaleza y
Irradiancia. Representación de las ondas E.M. propiedades de la luz»
mediante números complejos.
Duración
1h
2h
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(305010217), de la titulación «Ingeniero de Telecomunicación» para el curso académico 2004-2005. El
profesor encargado de la Asignatura:
Fdo.: Ángel Manuel Fenández Doval
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Propagación de la luz en medios no conductores.
Leyes de la reflexión y de la refracción.
Planteamiento de la Óptica Física; principio de
Huygens-Fresnel. Planteamiento de la Óptica
Geométrica; principio de Fermat. Planteamiento
de la Óptica Electromagnética; ecuaciones de
Fresnel.
Polarización
de
la
luz.
Polarizadores.
Birrefringencia. Retardadores. Efectos ópticos
inducidos. Fotoelasticidad, efectos de Kerr, de
Pockels y de Faraday.
Radiometría
y
fotometría.
Magnitudes
radiométricas y fotométricas. Leyes del inverso
del cuadrado y de Lambert. Radiadores térmicos.
Leyes de la radiación del cuerpo negro (Planck,
Stefan-Boltzman y Wien). Emisividad y cuerpo
gris. Temperatura de color.
Interferencia de la luz. Condiciones para la
observación de la interferencia. Coherencia.
Interferencia de dos haces. Interferencia de
haces múltiples. La interferometría y sus
aplicaciones.
Difracción de la luz. Teoría escalar de la
difracción. Fórmula de Sommerfeld-Rayleigh.
Aproximaciones de Fresnel y de Fraunhofer.
Difracción de Fraunhofer y transformada de
Fourier. Resolución de los sistemas ópticos.
Criterio de Rayleigh.
Óptica de Fourier. La transformada de Fourier
bidimensional y su interpretación. Descripción de
la propagación de la luz mediante la
transformada de Fourier y la teoría de sistemas.
Propiedades transformadoras de las lentes.
Filtrado espacial y procesamiento óptico de
señales.
Introducción a la Holografía. Registro y
reconstrucción de un frente de onda. Holografía.
Tipos de hologramas. Aplicaciones tecnológicas
de la Holografía.
Ampliación de Óptica Geométrica. Sistemas
ópticos
centrados.
Elementos
cardinales.
Trazado analítico de rayos. Método matricial.
Limitación de rayos. Diafragmas y pupilas.
Aberraciones ópticas. Instrumentos y sistemas
ópticos.
Desarrolla el descriptor
«Naturaleza y
propiedades de la luz»
4h
Desarrolla el descriptor
«Naturaleza y
propiedades de la luz»
Desarrolla el descriptor
«Radiometría y
fotometría»
Desarrolla el descriptor
«Interferencia y
difracción»
Desarrolla el descriptor
«Interferencia y
difracción»
5h
4h
4h
3h
Desarrolla el descriptor
«Introducción a la
óptica de Fourier»
2h
Desarrolla el descriptor
«Introducción a la
Holografía»
Desarrolla los
descriptores «Óptica
geométrica» e
«Instrumentos y
sistemas ópticos»
1h
4h
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Fdo.: Ángel Manuel Fenández Doval
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Temario de Laboratorio
Horas totales L = 15
Número de prácticas L = 8
Practica
Contenido
1
Técnicas básicas del laboratorio de Óptica.
Óptica geométrica básica.
2
Polarización de la luz. Ley de Malus. Leyes
de Fresnel.
3
4
5
6
7
8
Observaciones
Desarrolla el descriptor
«Óptica geométrica»
Desarrolla el descriptor
«Naturaleza y
propiedades de la luz»
Radiometría y fotometría. Fibras Ópticas.
Desarrolla el descriptor
«Radiometría y
fotometría»
Técnicas interferométricas y difractométricas. Desarrolla el descriptor
«Interferencia y
difracción»
Óptica de Fourier. Procesamiento óptico de Desarrolla el descriptor
imágenes.
«Introducción a la
Óptica de Fourier»
Holografía. Observación de las propiedades Desarrolla el descriptor
de un holograma.
«Introducción a la
holografía»
Recuperación y repaso.
Si el calendario lo
permite.
Sesión de evaluación
Tres turnos de 8
alumnos cada uno.
Duración
2h
2h
2h
2h
2h
2h
2h
1h
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Básicas (máximo 3)
"Óptica", 3ª edición, E. Hecht, Pearson Addison Wesley.
"Óptica", 7ª edición, Justiniano Casas, Cooperativa de Artes Gráficas.
Complementarias (máximo 4)
"Principles of Optics", M. Born y E. Wolf, Pergamon Press. (Referencia general, de nivel muy elevado).
"Optical Interferometry", P.Hariharan, Academic Press. (Interferometría, teoría y aplicaciones).
"Introduction To Fourier Optics and Holography", J. W. Goodman, McGraw-Hill. (Óptica de Fourier y
Holografía, teoría).
"Engineering Optics", K. Iizuka, Springer-Verlag. (Aplicaciones de la Óptica en Ingeniería).
MÉTODO DOCENTE Y SISTEMA DE EVALUACIÓN:
Método Docente
1. Clases de Aula.
1.1. Exposición de conceptos teóricos.
1.2. Resolución de ejercicios típicos.
1.3. Realización de experiencias de cátedra.
1.4. Exhibiciones audiovisuales.
2. Clases de Laboratorio.
2.1. Previo a cada sesión:
Preparación de la práctica sobre el guión correspondiente y repaso de la teoría.
2.2. Durante cada sesión:
Descripción de la práctica a realizar indicando los conceptos teóricos implicados.
Instrucción en el manejo del material y de la instrumentación.
Realización de la experiencia práctica.
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Fdo.: Ángel Manuel Fenández Doval
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Tipo de Evaluación:
Evaluación de la docencia de Aula: Exámen escrito.
Evaluación de la docencia de Laboratorio: Sesión de evaluación práctica.
Criterios de evaluación:
–Se establece con base en:
1. Examen escrito. Calificado de 0 a 10 puntos.
2. Evaluación de las prácticas de laboratorio. Calificada de 0 a 10 puntos.
–La calificación del laboratorio, obtenida en la sesión de evaluación del curso 2004-2005, se mantendrá en las
convocatorias de junio de 2005 y septiembre de 2005.
–El presentarse a la prueba de evaluación de laboratorio no supondrá haber consumido la convocatoria de
examen correspondiente.
–La calificación global se obtendrá sumando: 0,7 × calificación del examen + 0,3 × calificación de las prácticas
de laboratorio.
–Para SUPERAR la asignatura se han de satisfacer todos y cada uno de los siguientes requisitos:
a) Haber asistido a todas las sesiones de prácticas de laboratorio.
b) Haber realizado todas las prácticas de laboratorio.
c) Haber realizado la sesión de evaluación de las prácticas de laboratorio.
d) Haber obtenido una calificación igual o superior a 3 puntos en la evaluación de laboratorio.
e) Haber obtenido una calificación igual o superior a 3 puntos en el examen escrito.
f) Haber obtenido una calificación global igual o superior a cinco puntos.
–A los alumnos que SUPEREN la asignatura se les asignará la calificación global mencionada anteriormente.
–Los alumnos que se hayan presentado al examen escrito (véase punto 1) y no SUPEREN la asignatura por no
satisfacer alguno de los requisitoss antes mencionados, recibirán la menor de las calificaciones siguientes: 4,9
puntos o la calificación global calculada como se indicó anteriormente.
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(305010217), de la titulación «Ingeniero de Telecomunicación» para el curso académico 2004-2005. El
profesor encargado de la Asignatura:
Fdo.: Ángel Manuel Fenández Doval