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

1

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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

2

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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

3

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

- 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

4

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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.

5

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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.

6

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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

7

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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

8

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

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

9

                               

Departamento Física Aplicada                               

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

1

                               

Departamento Física Aplicada                               

Ampliación Física II             Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

[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. 

1