universidad autÓnoma de nuevo leÓn facultad de … · laboratorio de física iv 1 it-8-acm-02-r03...

UANL - FIME Laboratorio de Física IV

1

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2

VIGENTE A PARTIR DEL: 01 de Agosto del 2016

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de Física IV Frecuencia semanal: 2 hrs. Horas presenciales: 28 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 12 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 la clase Fecha de elaboración: 30/11/2009 Fecha de la última actualización: 03/08/2016 Responsables del diseño: M.E.C. Jorge Enrique Figueroa Martínez Dra. Norma Esthela Flores Moreno M.C. Alfonso González Zambrano M.A. Homero Morales Carrillo Dr. Aldo Raudel Martínez Moreno

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

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 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.

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

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


Competencias personales y de interacción social

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

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


Representación gráfica

Competencias de la Unidad de Aprendizaje

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

Analizar algunos fenómenos ópticos en la

ingeniería

Identificar el uso de las leyes de óptica geométrica mediante la descripción de las

mismas

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

Analizar la aplicación de las leyes de la óptica en la

ingeniería

Identificar el uso de las leyes de óptica geométrica para su aplicación en la

ingeniería

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

Analizar algunos fenómenos ópticos para establecer el uso de las

mismas en la ingeniería

Identificar el uso de la óptica mediante el uso de lentes de las mismas para su aplicación en la

ingeniería

Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las

mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo

Analizar algunos fenómenos ópticos

mediante la aplicación de las leyes de la óptica

Identificar el uso de la óptica para su aplicación en la ingeniería

Personales y de Interacción

Social

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

IntegradorasResuelve conflictos personales y sociales

conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para

la adecuada toma de decisiones

Analizar la aplicación de las leyes de la óptica para establecer el uso de las mismas en la ingeniería

Identificar el uso de la óptica mediante el uso de lentes de las mismas para su aplicación en la

ingeniería


5

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


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.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Describir las

leyes de la óptica

geométrica

mediante sus

conceptos para

su aplicación en

la ingeniería

Reporte Óptica

Reporte reflexión de la luz

Reporte refracción de la luz

Reporte Óptica:

Orden y Limpieza Síntesis del tema Hipótesis Mediciones debidamente

realizadas

Elaboración de cálculos y

magnitudes

Conclusiones

Reporte reflexión de la luz:


realizadas


magnitudes

Conclusiones

Reporte refracción de la luz:


realizadas


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.

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

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2




Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Reporte del

estudio de las lentes

Reporte de

Instrumentos ópticos.

Reporte del estudio de las lentes:

Orden y Limpieza Síntesis del tema Hipótesis Mediciones

debidamente

realizadas

Elaboración de cálculos

y magnitudes

Conclusiones

Reporte de

Instrumentos ópticos:

Orden y Limpieza Síntesis del tema Hipótesis Mediciones

debidamente

realizadas

Elaboración de cálculos

y magnitudes

Conclusiones

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

Superficies muy

pulidas como

espejos,

superficies

rugosas,

semicilindro de material de

acrílico, diferentes lentes


7

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


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.



Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Describir algunos

fenómenos de la

óptica ondulatoria

mediante su

aplicación en

experimentos para

determinar su uso en el entorno.

Reporte del

fenómeno de

Difracción de la

luz

Reporte de las

redes de difracción

Reporte del fenómeno de

Difracción de la luz:


realizadas


magnitudes

Conclusiones

Reporte de las redes de difracción:


realizadas


magnitudes

Conclusiones

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.

Óptica Ondulatoria.

Introducción

Interferencia.

• Experimento de

Young de la doble

rendija.

• Distribución de

intensidad en el

patrón de

interferencia de

una doble rendija.

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.


8

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2




Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Reporte de

Polarización

Reporte Espectros

Atómicos

Reporte de Polarización:


realizadas


magnitudes

Conclusiones

Reporte Espectros Atómicos:


realizadas


magnitudes

Conclusiones

Determinar el cumplimiento de la ley de Malus en un sistema de dos polaroides Describir las características del espectro de diferentes fuentes de luz y determinar las longitudes de onda, identificando el elemento presente en la fuente

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.


9

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) 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 de Polarización 10 % Reporte Espectros Atómicos 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: Física Moderna

Autor: Norma Esthela Flores Moreno Jorge Enrique Figueroa Martínez

Editorial: Prentice Hall

Libro: Física Clásica y Moderna Autor: W. Edward Gettys

Frederick J. Keller Malcolm J. Skove

Editorial: Mc. Graw Hill


10

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


Libro: Schaum´s Outlines MODERN PHYSICS Autor: Ronald Gautreau & William Savin Ronald Gautreau & William Savin

Editorial: Mc. Graw Hill

Libro: Sears & Zemansky´s University witn Modern Physics

Autor: Hugh D. Young & Roger A. Freedman Contr. Autor: A Lewis Ford Editorial: Pearson Education, Addison Wesley

o Tema: Teoría de la Relatividad Liga: http://astroverada.com/_/Main/T_spacetime.html

Fecha última revisión: 10 de Enero del 2012

o Tema: Mecánica cuántica Liga: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/compton/Compton.htm

Fecha última revisión: 10 de Enero del 2012

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


11

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


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.

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 M.C. Homero Morales Carrillo, Ingeniero en Mecatrónica egresado dela Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Maestría en Administración con especialidad en Industrial y de Negocios, Profesor de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica desde 2014.


12

IT-8-ACM-02-R03

Revisión: 2


Dr. Aldo Raudel Martínez Moreno, Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Maestría en Administración con especialidad en Relaciones Industriales y Recursos Humanos, Doctorado en Pedagogía en la Universidad José Martí, Maestro de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica desde el 2005 a la fecha M.E.C. JORGE ENRIQUE FIGUEROA MARTÍNEZ M.C. AMELIA GONZÁLEZ CANTÚ

JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO DRA. NORMA ESTHELA FLORES MORENO DR. ARNULFO TREVIÑO CUBERO COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA

DE CIENCIAS BÁSICAS

universidad autÓnoma de nuevo leÓn facultad de … · laboratorio de física iv 1 it-8-acm-02-r03...

Documents