Óptica II

1.-Aprehender los fundamentos (conceptos, principios y propiedades) de la interferencia óptica y de la coherencia óptica, y conocer y saber formalizar diferentes procesos de interferencia óptica por división del frente de onda y por división de amplitud tanto simple como múltiple.
2.-Aprehender los fundamentos de la difracción óptica y conocer y saber formalizar, bajo distintas aproximaciones fundamentales, diferentes procesos de difracción óptica. Aprehender los fundamentos de los elementos ópticos difractivos y la Holografía.
3.-Aprehender los fundamentos del tratamiento difraccional de la imagen óptica junto cos sus aspectos fotométricos fundamentales.

Resultados del Aprendizaje
Con respecto a la materia Óptica II, el alumno demostrará:
-Saber distinguir los diferentes tipos de fenómenos interferenciales, saber formalizarlos y saber utilizarlos para desarrollar pequeñas aplicaciones metrológicas según el tipo de interferómetro.
-Conocer las propiedades y aplicaciones de los principales elementos ópticos difractivos: placas zonales, redes de difracción, etc.
-Conocer la utilidad de instrumentos ópticos básicos y saber decidir sobre su uso o incorporación en otros sistemas ópticos.
-Adquirir bases sólidas para Másteres que precisen conocimientos fundamentales de óptica física.

Contenidos:
-Ondas localmente planas; ondas paraxiales; discontinuidades refractivas y reflectivas paraxiales; funciones de transmisión y reflexión.
-Fundamentos de la Interferencia: señal analítica compleja; función de correlación; coherencia espacial y temporal.
-Interferencia por Division del Frente de Onda. Interferencia simple: experiencia de Young otros dispositivos interferenciales; interferencia de haz múltiple: traslación de una abertura en su plano.
-Interferencia por Division de la Amplitud de Onda: interferencia simple y múltiple en láminas; interferómetros de dos haces: interferómetro de Michelson y otros dispositivos; interferómetro Fabry-Perot: poder cromático de resolución.
-Multicapas: multicapas antirreflectantes y de alta reflectancia; filtros interferenciales.
-Teoría Escalar de la Difracción: principio de Huygens-Fresnel, zonas de Fresnel y curva de vibración; teorías de Kirchhoff y de Sommerfeld-Rayleigh.
-Difracción de Fraunhofer: aproximación de campo lejano; difracción de Fraunhofer por distintas aberturas; poder de resolución.
-Redes de Difracción: ecuación de la red; poder cromático de resolución; superposición de órdenes.
-Difracción de Fresnel: aproximación de campo próximo; integrales de Fresnel y espiral de Cornu; difracción de Fresnel por distintas aberturas y obstáculos.
-Teoría Difraccional de la Imagen: la formación da imagen como un proceso de doble difracción; método de contraste de fase.
-Estudio Energético y Psicofisico de la Radiación: magnitudes radiométricas y fotométricas; fuentes lambertianas; rendimiento fotométrico de un instrumento óptico. Instrumentos Opticos: estudio geométrico, físico y fotométrico de los instrumentos ópticos.

Estructura por temas:

PARTE 1
1.-Ondas Localmente Planas (LP). Ondas Paraxiales.
2.-Fundamentos de la Interferencia y Coherencia Optica.
PARTE 2
3.-Interferencia por División Simple de Amplitud (DSA).
4.-Interferencia por División Múltiple de Amplitud.
PARTE 3
5.-Teoría de la Difracción. Teoría Paraxial de la Difracción.
6.-Estudio y Aplicaciones de la Difracción de Fresnel.
7.-Estudio y Aplicaciones de la Difracción de Fraunhoffer.

Bibliografía Básica de Teoría
-Material docente elaborado por el profesor(es) sobre "Optica II" ubicado digitalmente en el Aula Virtual da materia.
-Optica, E.Hecht y A.Zajac, Fondo Educativo Interamericano, 3ª ed., 2000.
-Optica, J.Casas, Librería Pons, Zaragoza, 1994.
-Introduction to Modern Optics, G.R.Fowles, H.Rinehart-Winston Inc., 2nd ed., 1975.
-Optics, A.N.Matveev, MIR Publishers, 1988.
-Física (Vol.1), R.P.Feynman, Addison Wesley Iberoamericana, 1987.
-Optical Physics. A. Lipson, S.G. Lipson, H. Lipson. Cambridge University Press, 4ª ed., 2011.
-Physical Optics. S. A. Akhmanov, S.Y. Nikitin. Oxford University Press, 1997.

Bibliografía Básica de Problemas
-Material docente elaborado por el profesor(es) sobre "Optica II" ubicado digitalmente en el Aula Virtual da materia.
-Optica Física, Problemas y ejercicios resueltos, F.Carreño y M.A.Antón, Prentice Hall 2001
-Teoria y Problemas de Optica, E.Hecht, McGraw-Hill, 1976.
-Theory and Problems of Optics, E.Hecht, McGraw-Hill, 1975.
-100 Problemas de Optica, P.M.Mejías y R.Martínez, Alianza Editorial, 1996.
-Problemas de Fisica General: Optica, D.V.Sivujin, Reverté, 1984.

Bibliografía Complementaria:
-Principles of Optics, M.Born and E. Wolf, Pergamon Press, 7th ed.(expanded), 2002.
-Diffraction, Fourier Optics and Imaging, O.K.Ersoy, John Wiley & Sons, Inc., 2007.
-Fundamental of Photonics, B.E.A.Saleh & M.C.Teich, John Wiley & Sons, Inc.


Recursos bibliográficos en la red
-En el material docente elaborado por el (o los) profesores sobre "Optica II" ubicado en el Aula Virtual (Moodle) hay enlaces a páginas web, applets-java, etc.
-Physics of Light and Optics J.Peatross and M.Ware (libro en linea en abierto: https://optics.byu.edu/textbook)
-Óptica y Fotónica M. Figueras (libro en linea en abierto: https://www.mentesliberadas.com/2018/12/13/libros-gratuitos-fisica-univ…
-Web: https://spie.org/education/education-outreach-resources

Básicas y Generales
CB1-Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2-Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3-Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CG1-Poseer y comprender los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de su desarrollo.
CG2-Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
CG3-Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.

Transversales
CT1-Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2-Tener capacidad de organización y planificación.
CT5-Desarrollar el razonamiento crítico.

Específicas
CE1-Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
CE2-Ser capaz de manejar claramente los órdenes de magnitud y realizar estimaciones adecuadas con el fin de desarrollar una clara percepción de situaciones que, aunque físicamente diferentes, muestren alguna analogía, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

Se seguirán las pautas metodológicas generales establecidas en el Informe de Grado en Física de la USC. Las clases serán presenciales y la distribución de horas expositivas e interactivas sigue lo especificado en el Informe del Grado.
-Organización de las clases: clases expositivas donde se presentarán los aspectos teóricos conceptuales y formales de la óptica física, y clases interactivas con el objeto de ahondar en los aspectos teóricos y de adquirir destrezas para el planteamiento y resolución de ejercicios y problemas. En la medida de lo posible se mostrará la relación de la óptica con otras materias de la titulación.
-Método de exposición-interacción: a los alumnos se les irá suministrando un material (en pdf, ppt, fotocopias, etc.) donde se recoge el desarrollo de los contenidos teóricos que se explican en el aula así como ejercicios y problemas para el trabajo personal del alumno, subrayando que non son apuntes sino un material de seguimiento de las clases tanto expositivas como interactivas.
-Actividades de refuerzo: después de impartidos contenidos suficientes se les propondrá a los estudiantes la resolución de ejercicios y/o problemas, e incluso, en la medida de lo posible, la realización de trabajos y/u actividades, que les ayuden a asimilar y a ahondar en los contenidos de la materia.
-Las tutorías podrán ser presenciales o telemáticas, sI son telemáticas requerirán de cita previa, lo que también es recomendable para las presenciales.

-Evaluación continua: constará de dos controles y pequeñas actividades. Los controles corresponderán a las dos primeras partes de la asignatura (ver apartado de Contenidos). Además, se propondrán pequeños ejercicios y/o pruebas-test con una calificación máxima de 0.5 puntos. La nota de la evaluación continua supone el 30% de la nota final (3 puntos), desglosada en tres notas N1+N2+N3: si M es la media aritmética de los controles entonces N1=M/3 si M es igual a o menor que 3, y N1=1 si M>3; N2 es la nota de los pequeños ejercicios y/o pruebas-test (máximo 0.5 puntos); finalmente N3=0.15*M, es decir, el 15% de la nota media M de los controles.

-Evaluación mediante Examen Final Escrito de los contenidos del programa docente dividido en tres partes en la fecha fijada en el calendario oficial de exámenes del centro.

- El alumno que obtenga una calificación igual o superior a 5 puntos en las pruebas queda liberado de las partes correspondientes del Examen Final, aunque puede volver a realizarlas en dicho Examen Final, en cuyo caso se anulará la calificación del control correspondiente. Además, con notas iguales o superiores a 4, dichas partes se compensan entre sí, por lo que también son liberatorias con la condición de que se compensen.

-La nota final será la media de las notas obtenidas en las tres partes de la materia siempre que sean iguales o superiores a 4. En el caso de que la media sea inferior a 5, pero superior a 4, se aplicará la siguiente media ponderada: el 70% de la media aritmética obtenida en las tres partes más el 30% de la evaluación continua.

-El alumno que se presente en el Exame Final a todas las partes tendrá como nota la que obtenga de forma global en dicho examen. En el caso en que dicha nota sea inferior a 5, pero superior a 4, se aplicaría la media ponderada indicada en el punto anterior.

-La nota final será siempre la más alta entre: la del Examen Final y el resultado de la suma del 70% de la nota del Examen Final y el 30% de la nota de la Evaluación Continua.

-La segunda oportunidad consistirá en un Examen Final. La nota de evaluación continua no se conserva en la segunda oportunidad. La nota final será la obtenida en dicho Examen Final.



Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en el “Reglamento de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”:

Artículo 16. Realización fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realización fraudulenta de cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una asignatura implicará la calificación de reprobado en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Ser considera fraudulento, entre otros, la realización de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al público sin reelaboración o reinterpretación y sin citaciones a los autores y las fuentes.

-Tiempo estudio/Trabajo personal:
1.-Horas presenciales:
-Expositiva/Interactiva: 32/24 horas
-Evaluación: 9 horas (examen y otras actividades)
2.-Horas no presenciales:
-Teoría/Práctica: 50+35=85 horas
3.-Total volumen de trabajo: 150 horas

-Se recomienda repasar los conceptos básicos de ondas recibidos en la titulación.
-Se recomienda un estudio al día de la materia (teoría y ejercicios) para su adecuado seguimiento, así como no memorizar la materia sino atender a su comprensión.
-Requisitos previos recomendados: Física General I-II. Métodos Matemáticos I-VI y Optica I; asimismo se recomienda estar matriculado de la materia de Técnicas Experimentales III.