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of 5 Departamento: Dpto Ing. Electrica y Electro Nombre del curso: OPTICA Y FÍSICA MODERNA CON LABORATORIO Clave: 004856 Academia a la que pertenece: Óptica y física moderna Requisitos: Ninguno Horas Clase: 3 Horas Laboratorio: 0 Horas Práctica: 0 Créditos: 9.37 Programa educativo que la recibe: Ingeniero Quimico (IQ) Plan: 2009 Fecha de revisión: Julio de 2009 Mayo 2012 Competencia a la que contribuye este curso:. Aplicar principios, leyes y modelos de ciencias básicas-formales y experimentales en la solución de problemas relacionados con procesos y sucesos en fenómenos naturales o producidos por el ser humano, que se presten en su desempeño profesional. Tipo de competencia: Básica Descripción: Aplicar los principios y leyes de la óptica y la física moderna para la solución de problemas en las diferentes disciplinas de la ingeniería. 1 Resolver problemas de propagación de la luz utilizando los principios y leyes de reflexión y refracción de la luz. Determinar las características de propagación de la luz, mediante su comportamiento de onda y partícula. Identificar los tipos de ondas electromagnéticas que se encuentran ordenadas en el espectro electromagnético, mediante sus frecuencias, longitudes de onda y uso práctico. La naturaleza de la luz Dualidad onda partícula Características de la luz Velocidad de la luz El espectro electromagnético. Resolver problemas de propagación de la luz utilizando las leyes de reflexión y refracción de la luz. Refracción y reflexión de la luz Leyes de la reflexión y refracción de la luz. Ley de Snell Principio de Fermat Principio de Huygens Reflexión interna total. Participa en cuestionarios orales sobre los temas a ver dando respuesta a las interrogantes hechas por el maestro. Resuelve problemas relacionados a reflexión y refracción de la luz. Resumen impreso sobre la historia de la óptica y la dualidad onda-partícula de la luz. Cuestionario resuelto e impreso acerca de las características de propagación de la luz Mapa Conceptual de los elementos del espectro electromagnético. resueltos sobre reflexión y refracción de la luz. matemático de: Leyes de la reflexión y refracción de la luz. Ley de Snell Principio de Fermat Principio de Huygens matemático de Reflexión interna total

of 5 2 Calcular las dimensiones y posiciones de imágenes formadas por espejos planos, curvos y otros instrumentos ópticos, mediante la aplicación de las leyes de la reflexión y refracción de la luz. Calcular la altura y posición de imágenes, formadas por espejos curvos y planos, aplicando las ecuaciones características de los espejos planos y curvos. Describir la forma de operación de los principales instrumentos ópticos, consultando la bibliografía básica (Raymond A. Serway, Freedman). Óptica geométrica Imágenes formadas por reflexión en superficies reflejantes. Espejos planos Espejos esféricos Imágenes formadas por refracción Lentes delgadas Instrumentos ópticos La lupa La cámara fotográfica El microscopio básico El telescopio básico de refracción y de reflexión imágenes en espejos curvos y el funcionamiento de instrumentos ópticos como lentes, telescopio, microscópio,etc. Resolver problemas relacionados a los imágenes en espejos curvos y planos. Documento por escrito con imágenes formadas por espejos planos. Documento por escrito con imágenes formadas por espejos cóncavos y convexos. Documento impreso con ejercicios resueltos sobre lentes delgadas. Resumen impreso sobre operación de instrumentos ópticos. Presentación de diapositivas sobre instrumentos ópticos. Ecuaciones características de los espejos planos y curvos. Operación y ecuaciones características de los siguientes instrumentos ópticos. Lentes delgadas Instrumentos ópticos La lupa La cámara fotográfica El microscopio básico El telescopio básico de refracción y de reflexión 3 Describir los patrones de luz formados al pasar un haz de luz por un elemento interferente, aplicando los principios de interferencia y difracción y polarización de la luz. Determinar la intensidad total de dos haces de luz al chocar, utilizando los conceptos de interferencia constructiva y destructiva. Describir el funcionamiento y el patrón de luz creado por el interferómetro de Michelson, Fabry-perot y Sagnac. Encontrar la solución a problemas sobre haces de luz, pasando por ranuras delgadas, utilizando la propiedad de difracción de la luz. Describir el fenómeno de polarización de la luz y las distintas formas en que éste puede ser llevado a cabo, investigando en fuentes de diversas. Describir y clasificar los dispositivos de emisión laser, en base a las sus principales Interferencia de la luz Coherencia Interferencia constructiva Interferencia destructiva El experimento de Young de doble ranura. Interferencia en películas delgadas Tipos de interferómetro. Interferómetro de Michelson. Interferómetro de Fabry- Perot. Interferómetro rotatorio de Sagnac. Difracción de la luz Difracción de Fresnel y de Fraunhofer. Difracción producida por

of 5 características una ranura o abertura rectangular Difracción producida por una abertura circular. Polarización de la luz La polarización Láminas polarizantes Polarización por reflexión Polarización por doble refracción. La polarización circular. El láser Emisión láser Tipos de sistemas láser. Interferencia constructiva y destructiva. Solución de problemas relacionados a los Interferencia, así como patrones de luz generados por interferómetros. resueltos sobre interferencia de la luz. resueltos sobre patrones de luz ocasionados por interferómetros. Investigación impresa sobre tecnología de emisión laser. de: Interferencia constructiva Interferencia destructiva Conceptos teóricos y matemáticos de: Interferómetro de Michelson. Interferómetro de Fabry- Perot. Interferómetro rotatorio de Sagnac. de la difracción de la luz polarización de la luz Conceptos teóricos sobre emisión láser y clasificación de sistemas láser. 4 Resolver problemas que involucran la contracción del espacio-tiempo, utilizando las herramientas de la física relativista. Describir los postulados de Einstein, basados en la bibliografía básica (Raymond A. Serway, Freedman). Calcular velocidades, tiempos y longitudes durante experimentos a velocidades cercanas a la luz, apreciadas por un observador, utilizando los conceptos de dilatación en tiempo y contracción de la longitud. Describir el comportamiento de la velocidad, masa y energía de un elemento cuando viaja a velocidades cercanas a la luz, usando herramientas de la mecánica relativista. Física relativista El experimento de Michelson-Morley Los postulados de Einstein Efectos cinemáticos de la relatividad Dilatación del tiempo. Contracción de la longitud. La transformada de Lorentz. Mecánica relativista Suma de velocidades Masa relativista Energía cinética

of 5 relativista Energía total dilatación del tiempo y contracción de la longitud a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Solución de problemas relacionados a los temas de dilatación del tiempo y contracción de la longitud a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Resumen impreso sobre los postulados de Einstein. resueltos sobre dilatación del tiempo y la contracción de la longitud. resueltos sobre suma de velocidades, cálculo de masa y energía a velocidades cercanas a la de la luz. Conceptos teóricos de los postulados de Einstein. práctico de: Dilatación del tiempo Contracción de la longitud. Herramientas matemáticas sobre mecánica relativista. 5 Aplicar los conceptos de radiación y efecto fotoeléctrico en la solución de problemas matemáticos. Aplicar las propiedades radiantes de un cuerpo negro en la solución de problemas de teoría cuántica. Comparar los modelos atómicos de Rutherford y Bohr, empleando sus principales características. Propiedades corpusculares de las ondas Radiación del cuerpo negro Teoría cuántica de la radiación ( ley de Plank) El efecto fotoeléctrico Efecto Compton. Modelo del átomo de Rutherford. Modelo cuántico del átomo de Bohr. Espectro atómico ( espectro de absorción y espectro de emisión) cuerpo negro y su radiación y de los modelos atómicos de Rutherford y Bohr. Solución de problemas relacionados Radiación del cuerpo negro. Documento impreso con radiación del cuerpo negro. Resumen impreso sobre el concepto de efecto fotoeléctrico y sus aplicaciones. Mapa conceptual sobre los modelos atómicos de Rutherford y Bohr. Concepto Físico y conceptual de radiación del cuerpo negro. Características de los modelos atómicos de Rutherford y Bohr. Actitudes 1-Proactividad, al trabajar en equipo. 2.-Autónomia, al realizar investigaciones y asignaciones. 3.- Respeto, ante la opinión de sus compañeros 4.-Responsabilidad, al entregar asignaciones en tiempo y forma. 5.- Honestidad, al realizar por cuenta propia exámenes y tareas.

of 5 Evaluación Criterio Ponderación 1 20 % 2 20 % 3 20 % 4 20 % 5 20 % Bibliografía Básica. Bibliografía De Consulta. Acosta, Virgilio, Cowan, Curso de Física Moderna. Editorial: HARLA, (1999), Arthur Beiser, Conceptos de Física Moderna. Editorial: MCGRAW-HILL LATINOAMERICANA SA, (1977) Eugene Hecht / Alfred Zajac, Óptica. Editorial: FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S.A., (2000 Raymond A. Serway y John W. Jewett Jr,, Física. Edición 7. Editorial: CENGAGE LEARNING, (1997) Sears, Zemanzky,Young, Freedman, Física Universitaria. Editorial: PEARSON EDUCACION, S.A., (2009) Imprimir Cerrar