UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

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1 1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Frecuencia semanal: 2 hrs. Horas presenciales: 28 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 0 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 4 incluyendo clase Fecha de elaboración: 30/11/2009 Fecha de la última actualización: 30/11/2009 Responsables del diseño: M.E.C. Jorge Enrique Figueroa Martínez Dra. Norma Esthela Flores Moreno Dr. Sadasivan Shaji M.C. Alfonso González Zambrano Presentación: En esta unidad de aprendizaje se trabajará el estudio de fenómenos de la óptica tanto geométrica como ondulatoria. Estos fenómenos tienen gran aplicación en Ingeniería, se realizarán las prácticas con el enfoque de que el trabajo independiente de los estudiantes es fundamental para que las mismas permitan el desarrollo de habilidades de tipo general como son: el trabajo en equipo, la cooperación entre todos para resolver una tarea común, el formular hipótesis sobre un problema determinado sobre un problema determinado, el observar

2 regularidades de fenómenos, elaborar informes, exponerlos obtener conclusiones, etc.. Debido a la complejidad de algunos fenómenos estudiados y por el hecho de no contar con todas las instalaciones necesarias algunas prácticas se realizarán utilizando simulaciones por computadora, lo cual le permitirá familiarizarse con esta técnica. Esta unidad de aprendizaje se divide en dos etapas en la primera etapa se tratará la óptica geométrica y en la segunda etapa la óptica ondulatoria. 2 Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad que el estudiante aplique el Método Científico Experimental al estudio de fenómenos ópticos, desarrollando habilidades de medición de las características de estos fenómenos y habilidades generales como el trabajo en equipo y el uso del lenguaje escrito y oral, además del uso de programas de computadoras para la simulación de ciertos fenómenos. Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales: Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad. Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo.

3 Competencias personales y de interacción social 3 Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible. Competencias integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones. b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje: Analizar algunos fenómenos ópticos mediante la aplicación de las leyes de la óptica para establecer el uso de las mismas en la ingeniería.

4 Representación gráfica 4 Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional Analizar las aracterísticas y propiedades de los conceptos de la Unidad de Aprendizaje Descirbir los diversos fenómenos desarrollados en la Física Moderna Describir los efectos que ocurren al moverse a velocidades cercanas a la velocidad de la luz Determinar el uso de algunos fenómenos ópticos mediante la aplicación de los conceptos básicos Establecer las características, propiedades y aplicaciones de la Física Cuántica Instrumentales Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico Intervenir en discusiones de grupo Interpretar los resultados de los problemas resueltos Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad Aplicar los conceptos a través de simuladores y animaciones Aplicación de los conceptos de la física moderna tanto en simuladores como con el uso de algún software Competencias de la Unidad de Aprendizaje Personales y de Interacción Social Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible Realizar trabajo en forma individual y colaborativamente Realizar en equipo un proyecto del tema asignado Integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones Obtener soluciones a problemas propuestos fundamentando sus ideas en los conocimientos de la Física Moderna Resolución de problemas situaciones reales y propuestos

5 Unidad temática 1: Óptica Geométrica. Competencias particulares: Identificar el uso de las leyes de óptica geométrica mediante la descripción de las mismas para su aplicación en la ingeniería. 5 Elementos de Competencia Describir las leyes de la óptica geométrica mediante sus conceptos para su aplicación en la ingeniería Evidencias de aprendizaje Reporte Óptica Reporte reflexión de la luz Reporte refracción de la luz Reporte del estudio de las lentes Reporte de instrumentos ópticos. Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Reporte: Orden y Limpieza Síntesis del tema Hipótesis Mediciones debidamente realizadas Elaboración de cálculos y magnitudes Conclusiones Realizará analizará un video acerca de la óptica con lo que se realizará un reporte. Se evaluará el cumplimiento de la ley de reflexión de la luz, en diferentes tipos de superficies. Se evaluará el cumplimiento de la ley de refracción de la luz y determinar el índice de refracción de algunas sustancias. Determinar la distancia focal de las lentes, utilizando el método gráfico y la fórmula de las lentes Diseñar un sistema óptico utilizando la fórmula del aumento de un sistema de lentes Óptica Geométrica. La Naturaleza de la luz Características y Propiedades de la luz. Mediciones de la rapidez de la luz. Video Superficies muy pulidas como espejos, superficies rugosas, semicilindro de material de acrílico, diferentes lentes

6 Unidad temática 2: Óptica Ondulatoria. Competencias particulares: Identificar el uso de la óptica mediante el uso de lentes de las mismas para su aplicación en la ingeniería. 6 Elementos de Competencia Describir algunos fenómenos de la óptica ondulatoria mediante su aplicación en experimentos para determinar su uso en el entorno. Evidencias de aprendizaje Reporte del fenómeno de Difracción de la luz Reporte de las redes de difracción Reporte Espectros Atómicos Reporte Polarización de Criterios de desempeño Reporte: Orden y Limpieza Síntesis del tema Hipótesis Mediciones debidamente realizadas Elaboración de cálculos y magnitudes Conclusiones Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Describir las características del patrón de difracción por una rendija y determinar el ancho de una rendija a partir de la medición de la posición de los mínimos de la intensidad. Determinar las características del patrón producido al incidir luz monocromática en una red de difracción y relacionarlo con la longitud de onda de la radiación y los parámetros de la red. Describir las características del espectro de diferentes fuentes de luz y determinar las longitudes de onda, identificando el elemento presente en la fuente Determinar el cumplimiento de la ley de Malus en un sistema de dos polaroides Óptica Ondulatoria. Introducción Interferencia. Experimento de Young de la doble rendija. Distribución de intensidad en el patrón de interferencia de una doble rendija. Difracción. Introducción a la Difracción. Difracción de una Rendija. La Rejilla Difracción. Poder de Resolución. Polarización de la luz. Estados de Polarización Formas de obtención de luz polarizada. Ley de Malus Aplicaciones Láser de He-Ne, diapositiva de 4 rendijas de anchos diferentes, Pantalla, redes de difracción, lámparas espectrales de diferentes elementos químicos, Lentes, Multímetro, circuito de polarización, lentes polarizados.

7 Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) 7 Evidencia Ponderación Reporte Óptica 10 % Reporte reflexión de la luz 10 % Reporte refracción de la luz 10 % Reporte del estudio de las lentes 10 % Reporte de instrumentos ópticos. 10 % Reporte del fenómeno de Difracción de la luz 10 % Reporte de las redes de difracción 10 % Reporte Espectros Atómicos 10 % Reporte de Polarización 10 % Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 10 % Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante entregará su portafolio para su evaluación, el cual contendrá una selección del peor y mejor trabajo realizado anexando una reflexión de por qué razón lo considera así. Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Autor: Editorial: Física Moderna Norma Esthela Flores Moreno Jorge Enrique Figueroa Martínez Prentice Hall

8 8 Libro: Autor: Editorial: Física Clásica y Moderna W. Edward Gettys Frederick J. Keller Malcolm J. Skove Mc. Graw Hill Libro: Autor: Editorial: Schaum s Outlines MODERN PHYSICS Ronald Gautreau & William Savin Ronald Gautreau & William Savin Mc. Graw Hill Libro: Autor: Contr. author Editorial: Sears & Zemansky s University witn Modern Physics Hugh D. Young & Roger A. Freedman, A Lewis Ford Pearson Education, Addison Wesley o Tema: Teoría de la Relatividad Liga: Fecha última revisión: 10 de Enero del 2012 o Tema: Mecánica cuántica Liga: Fecha última revisión: 10 de Enero del 2012

9 Revista: Muy Interesante Año: 2011 # de revista: 12 Mes: Diciembre Nombre del artículo: Los avances científicos más destacados del año. Recuento de logros Autor: Sarai J. Rangel 9 Perfil del docente: Poseer grado académico superior al de licenciatura de una área afín a la ingeniería para impartir las asignaturas de física, así como ser competente en el manejo de las TIC s y contextos pedagógicos que le permita fomentar ambientes de aprendizaje participativos para contribuir a la formación integral del estudiante. Ficha bibliográfica del profesor: M.E.C. Jorge Enrique Figueroa Martínez es egresado de las carreras de Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones e Ingeniero en Control y Computación por la UANL, y cuenta con las maestrías de: Maestría en Administración con especialidad en Relaciones Industriales y la Maestría en Enseñanza de las Ciencias con Especialidad en Física por la UANL. Actualmente se desempeña como Jefe de Academia de Física Moderna y de la Academia de Principios y Fundamentos de la Instrumentación en la FIME, contando con el reconocimiento de Perfil deseable por el PROMEP, es autor de varios artículos y del libro de Física Moderna publicado por la Editorial Prentice Hall, además de impartir cursos de licenciatura. Dra. Norma Esthela Flores Moreno es egresada de la carrera de Ingeniero en Administración de Sistemas por laa UANL, y cuenta con las maestrías de: Maestría en Administración con especialidad en Relaciones Industriales y la Maestría en Enseñanza de las Ciencias con Especialidad en Física por la UANL, y un Doctorado en Ciencias Pedagógicas por el Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, en La Habana, Cuba. Actualmente se desempeña como Coordinadora de Educación a Distancia en Educación Continua en la FIME, contando con el reconocimiento de Perfil deseable por el PROMEP, es autora de varios artículos y del libro de Física Moderna publicado por la Editorial Prentice Hall, además de impartir cursos de licenciatura.

10 Dr. 10 M.C. Alfonso González Zambrano es egresado de la carrera de Ingeniero Mecánico Electricista, obtuvo la Maestría en Mecánica con especialidad en Diseño Mecánico ambos por la UANL. Actualmente se desempeña como Jefe de Compras de la FIME tiene Perfil deseable por el PROMEP, es autor de varios artículos publicados y además imparte cursos de Licenciatura JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE CIENCIAS BÁSICAS