Nombre de la signatura Óptica de Cristales Naturales. 3 er curso / 1 grupo

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1 Universidad de Murcia Curso Académico 2009/2010 Escuela de Óptica Diplomatura de Óptica y Optometría 1-Identificación 1.1. De la asignatura Nombre de la signatura Óptica de Cristales Naturales Código 9I0 Curso / Grupos 3 er curso / 1 grupo Tipo Optativa Créditos LRU Teóricos 3 Prácticos 1.5 Estimación del volumen de trabajo del 2.8 crd ECTS teoría = 70 horas. alumno (ECTS) 1.4 crd ECTS prácticas = 35 horas. Duración Cuatrimestral (1 er cuatrimestre) Idiomas en que se imparte Castellano 1.2 Del profesorado: Nombre y Apellidos Asunción Alías Linares Juan Miguel Hernández Huescar Área/ Departamento Cristalografía y Mineralogía/ Química Agrícola, Geología y Edafología Cristalografía y Mineralogía/ Química Agrícola, Geología y Edafología 2-Presentación Despacho y Facultad dónde se ubica. Teléfono Correo electrónico y página web Horario de atención al alumnado Química 7442 aalias@um.es Martes y miércoles de 10 a 12 horas. Jueves de 16 a 18h. Química 8402 juanmi@um.es Esta asignatura ofrece un complemento importante a las distintas materias de óptica cursadas en los dos primeros cursos al analizar las principales propiedades ópticas de los cristales y los principales métodos de estudio de 1

2 los mismos. Por otra parte, las numerosas aplicaciones de los cristales naturales han motivado la inclusión de varios temas de Mineralogía Descriptiva. Los objetivos específicos de esta asignatura son: - Reconocimiento de los elementos de simetría que aparecen en los cristales. - Clasificación de los cristales en las distintas clases de simetría y sistema según los elementos que posean. - Conocer la clasificación óptica de los cristales naturales en función del índice de refracción que presentan y las superficies ópticas. - Estudiar los cristales bajo el microscopio de polarización. Conocer las principales propiedades determinativas con luz polarizada plana y convergente. - Estudiar los métodos más importantes de síntesis de cristales así como las principales tallas que se practican. - Conocer los materiales mas empleados para imitar cristales naturales. - Hacer una introducción a la Gemología estudiando los conceptos de mineral y gema, las propiedades físicas de los minerales y su clasificación. - Estudiar las gemas preciosas, diamante, esmeralda, rubi y zafiro, así como otras gemas importantes, cuarzo, topacio turmalina y otros cristales de interés en óptica. Los conocimientos, habilidades y destrezas que debe adquirir el alumno: - Conceptos básicos de cristalografía. - Manejo del microscopio de polarización para el estudio de propiedades ópticas e identificación de cristales. - Entender los métodos más utilizados para sintetizar cristales y conocer que materiales son los más empleados como sustitutos de los cristales naturales. - Conocer las propiedades físicas y químicas más características de las principales gemas. - Manejar la lupa 10x, la lupa binocular y el refractómetro como principales herramientas en la identificación de gemas. 3-Conocimientos previos Al ser una asignatura de tercer curso, el alumno ya posee conocimientos de física suficientes para entender la primera parte de la asignatura. La 2

3 segunda parte es totalmente nueva para todos excepto para aquellos que hubieran cursado Geología en Bachillerato, pero no requiere conocimientos previos específicos. 4-Competencias - Capacidad de análisis y síntesis. - Capacidad de para la comprensión abstracta. - Razonamiento crítico. - Aprendizaje autónomo. - Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica. - Conocimientos generales básicos. 5-Contenidos PROGRAMA DE TEORÍA Tema 1. Fundamentos de Cristalografía. Simetría en los cristales. Las 32 clases de simetría. Los sistemas cristalinos. Tema 2. Principales propiedades ópticas de los cristales en luz transmitida. Doble refracción. Clasificación óptica de los cristales. Superficies ópticas. Tema 3. El microscopio de polarización. Estudio de los cristales en luz polarizada plana. Estudio de las principales propiedades determinativas. Tema 4. Estudio de los cristales en luz polarizada convergente. Figuras de interferencia en cristales uniáxicos y biáxicos. Determinación del signo óptico. Polarización rotatoria. Tema 5. Principales métodos de síntesis de cristales. Evolución histórica. Crecimiento a partir de un fundido. Crecimiento por disolución. Cristales líquidos. Tema 6. Tallado y pulimentado de los cristales. Principales métodos de talla en cristales naturales. Inclusiones en los cristales. Fenómenos de crecimiento. 3

4 Tema 7. Vidrios, plásticos y otros materiales de imitación. Materiales tratados: tinción, tratamientos térmicos e irradiación. Tema 8. Tema de Introducción a la Gemología. Definición de mineral y de gema. Propiedades físicas y químicas de las gemas. Tema 9. Diamante. Esmeralda. Crisoberilo. Tema 10. Grupo del cuarzo. Variedades macro y microcristalinas. Aplicaciones técnicas del cuarzo. Tema 11. Corindón. Rubí y zafiro. Aplicaciones al láser. Topacio. Turmalina. Opalo. Otros cristales de interés en óptica. PROGRAMA DE PRÁCTICAS 1- Ejercicios básicos sobre dibujo y representación de cristales. Formas simples y combinaciones en distintos sistemas. Estudio con el programa Shape. 2- El microscopio de polarización: estudio y manejo de sus componentes 3- Estudio de las principales propiedades ópticas de los cristales en luz polarizada plana. 4- Estudio de las principales propiedades ópticas de los cristales en luz polarizada convergente. 5- Identificación de fases cristalinas al microscopio de polarización. 6- Estudio de las formas cristalinas con lupa estereoscópica binocular. 7- Determinación de índices de refracción: Refractómetro de Abbe. Preparación de muestras. 8- Reconocimiento de visu de los minerales estudiados en teoría. 6-Metodología docente y Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS) 6.1-Metodología docente A.- Clases teóricas. 4

5 El desarrollo de los temas del programa constituirá el núcleo central del trabajo del curso. Las clases teóricas se orientarán hacia la explicación de los temas y a la discusión y participación de los alumnos para facilitar su asimilación y aprendizaje. B.- Clases prácticas. Las prácticas de la asignatura son un complemento esencial de la teoría y la asistencia a las mismas es obligatoria. 6.2-Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS) ÓPTICA DE CRISTALES NATURALES Nº de alumnos: 10 Nº de grupos de Prácticas: 1 Créditos: 3T + 1.5P LRU = (2.8T + 1.4P ECTS) Volumen de trabajo del alumno Actividad Hora presencial A Factor B Trabajo Personal C (A x B) Volumen de trabajo D (A + C) CLASES TEÓRICAS Presentación de la asignatura Lección magistral CLASES PRÁCTICAS Microaula 4 4 Prácticas con el microscopio de polarización Manejo de lupa binocular y 2 2 refractómetro Reconocimiento de visu de los minerales estudiados en teoría Preparación de exámenes Realización de exámenes 4 4 Total Relación trabajo/ects / 4.2 = 25.1 h 7-Temporalización o cronograma CLASES TEÓRICAS: 5

6 Temas Título o Contenidos Clases Teóricas 1 Fundamentos de Cristalografía. Simetría en los cristales. 3 Las 32 clases de simetría. Los sistemas cristalinos. 2 Principales propiedades ópticas de los cristales en luz 3 transmitida. Doble refracción. Clasificación óptica de los cristales. Superficies ópticas. 3 El microscopio de polarización. Estudio de los cristales 3 en luz polarizada plana. Estudio de las principales propiedades determinativas. 4 Estudio de los cristales en luz polarizada convergente. 3 Figuras de interferencia en cristales uniáxicos y biáxicos. Determinación del signo óptico. Polarización rotatoria. 5 Principales métodos de síntesis de cristales. Evolución 3 histórica. Crecimiento a partir de un fundido. Crecimiento por disolución. Cristales líquidos. 6 Tallado y pulimentado de los cristales. Principales 2 métodos de talla en cristales naturales. Inclusiones en los cristales. Fenómenos de crecimiento. 7 Vidrios, plásticos y otros materiales de imitación. 2 Materiales tratados: tinción, tratamientos térmicos e irradiación. 8 Tema de Introducción a la Gemología. Definiciónes de 3 mineral y gema. Propiedades físicas y químicas de las gemas. 9 Diamante. Esmeralda. Crisoberilo Grupo del cuarzo. Variedades macro y microcristalinas. 2 Aplicaciones técnicas del cuarzo. 11 Corindón. Rubí y zafiro. Aplicaciones al láser. Topacio. Turmalina. Opalo. Otros cristales de interés en óptica. 3 CLASES PRÁCTICAS: Sesiones de 1 hora de 13 a 14 horas Microaula 4 Prácticas con el microscopio 7 de polarización Manejo de lupa binocular y 2 refractómetro Reconocimiento de visu de 2 los minerales estudiados en teoría 6

7 Fecha prevista de exámenes oficiales 13 de Febrero 9 de Julio 8 de Septiembre 8-Evaluación Se realizará un examen escrito con preguntas de teoría y prácticas valoradas cada una entre 0 y 10 puntos. Para poder presentarse al examen de teoría es necesario que el alumno haya asistido a todas las sesiones de prácticas. 9-Bibliografía recomendada: AMOROS, J.L. (1990). El Cristal. Ediciones Atlas, Madrid. CIPRIANI, C. y BORELLI, A. (1986). Guía de las Piedras Preciosas. Grijalbo, Barcelona. HURLBUT, C.S. (1989). Manual de mineralogía de Dana. 3ª Ed. Reverté, Barcelona. HURLBUT, C.S.Jr. y SWITTZER, G.S. (1980). Gemología. Omega. Barcelona. PUTNIS, A. (1992). Introduction to Mineral Sciences. Cambridge University Press. 7