Óptica geométrica

Determinar, desde un punto de vista geométrico, las trayectorias de los rayos de luz en su propagación a través de los distintos medios
Manejar analítica y gráficamente la formación de imagen en sistemas ópticos paraxiales.
Comprender el efecto de las aperturas en la iluminación y calidad de la imagen.
Familiarización con el diseño y uso de los elementos, sistemas e instrumentación óptica. Iniciación en las técnicas de obtención, análisis e interpretación de datos.

Tema 0.- Fundamentos matemáticos para Optica Geométrica
Fundamentos de Geometría
Fundamentos de análisis matemático

Tema1.- Introducción. Fundamentos de la Optica Geométrica
Propagación de la luz. Concepto de rayo
Velocidad de la luz. Definición de índice de refracción. Clasificación de los medios materiales
Espectro electromagnético
Dispersión cromática. Número de Abbe.
Longitud de camino óptico. Principio de Fermat.
Leyes y postulados de la Optica Geométrica. Ley de Snell.
Límite de validez de la Optica Geométrica.

Tema 2.- Elementos ópticos con superficies planas
Reflexión y refracción en superficies planas.
Sistema estigmático/no estigmático
Aproximación paraxial
Reflexión total
Dioptrio plano: lámina planoparalela
Prismas. Desviación de rayo. Dispersión cromática. Refractometría
Prismas delgados (oftálmicos)
Combinaciones de prismas

Tema 3.- Elementos ópticos con superficies esféricas
Definicións: Sistema óptico, eje óptico, objeto e imagen.
Sistema óptico perfecto. Condición de estigmatismo.
Convenio de signos
La esfera como superficie óptica
Optica paraxial. Invariante de Abbe.
Ecuación de correspondencia. Focos, distancias focales, planos focales.
Trazado de rayos
Invariante de Lagrange-Helmholtz. Aumentos.
Espejos esféricos

Tema 4.- Lentes delgadas
Lente o dioptrio. Definición
Lente delgada. Relaciones de conjugación
Focos y focales
Trazado gráfico de rayos.
Aumentos.

Tema 5.- Sistemas ópticos I: Teoría General
Elementos cardinales de los sistemas ópticos
Focos y planos focales.
Puntos y planos principales. Convenio de signos
Puntos y planos nodales
Trazado de rayos con planos principales
Relaciones de conjugación. Ecuaciones de Newton y Gauss
Aumentos
Conjugado en infinito

Tema 6.- Sistemas ópticos II: Asociación de sistemas. Sistema equivalente (SE)
Combinación de dos sistemas: Sistema equivalente
Planos principales y distancias focales.
Potencia del SE: Ecuación de Gullstrand
Sistemas afocales
Lentes gruesas
Potencia y planos principales del SE.
Focales en relación a los vértices: Potencias de vértice anterior y posterior
Centro óptico de una lente gruesa
Lente de contacto
Lentes delgadas

Tema 7.- El sistema óptico del ojo
Elementos componentes del sistema visual
Emetropía y ametropías
Modelos de ojo
Superficies tóricas y lentes cilíndricas
Células fotorreceptoras de la retina
Dualidad retineana
Sensibilidad espectral del sistema visual

Tema 8.- Sistemas óticos reales
Limitación de rayos
Diafragma de apertura. Pupilas de entrada y salida
Rayo principal. Rayo marginal
Diafragma de campo. Lucarnas de entrada y salida
Campos de iluminación. Viñeteo.
Aberraciones ópticas: Aberración cromática y aberraciones monocromáticas de tercer orden



Programa de prácticas de aboratorio: Se realizarán dos de las siguientes experiencias
- Refractometría
- Determinación del espesor de láminas planoparalelas
- Determinación de focales de lentes delgadas
- Sistemas de lentes

[Alonso]: Alonso, J., Gómez-Pedrero, J.A., Quiroga, J.A.: Modern Ophthalmic Optics. Cambridge University Press, 2019
[Atchison]: Atchison, David A.: Optics of the human eye. Butterworth Heinemann, Oxford, 2000
[Casas]: J. Casas: Optica. Librería Pons. Zaragoza, 1994
[Escofet]: J. Escofet Soteras, M. S. Millán y García Varela, E. Pérez Cabré, F. Cobo Ruiz: Optica Geométrica. Ejercicios de trazado gráfico de rayos. Ariel Editorial S.A., 2005
[Felipe]: A. Felipe Marcet, C. Albarrán Diego: Manual de Óptica Geométrica: Teoría y Cuestiones. Universitat de Valencia, 1998.
[Fincham]: W.H.A. Fincham, M.H. Freeman: Optics. Butterwords. London, 1990
[Freeman ]: M. H. Freeman: Optic. Butterwords. London, 1990.
[Furlan]: W. Furlan, J. García Monreal, L. Muñoz.Escrivá: Fundamentos de Optometría. Refracción Ocular. Universitat de València (2000).
[Goss]: David A. Goss, Roger W. West: Introduction to the Optics of the eye. Butterworth Heineman, 2002.
[Hecht]: E. Hecht: Óptica. Addison Wesley Iberoamericana, S.A., 2000.
[Hernández99]: C.Hernández, B.Domenech, C.Vazquez, C.Illueca: Óptica Geométrica: Teoria y Cuestiones. U.de Alicante, 1999
[Hernández90]: C. Hernández, C. Illueca, I. Pascual, A. Fimia: Problemas de Optica Geométrica. Universidad de Alicante, 1990
[Jenkins]: F. A. Jenkins and H. E. White: Fundamentals of Optics. McGraw-Hill. New York, 1976
[Lipson]: A. Lipson, S. G. Lipson, H Lipson. Optical Physics. Cambridge University Press, 2011
[López]: M. López Rodríguez, J. L. Díaz Díaz, J. M. Jiménez Moreno: Problemas de Física. Volumen V. Optica. Librería Internacional de Romo S. L.. Madrid, 1980.
[Mateos]: F. Mateos, L. Carretero, A. Fimia, R.M. Fuentes, I. Pascual: Curso de introducción a la Óptica Geométrica. Universidad de Alicante, 1996.
[Mejías96]: P, Mejías Arias, R. Martínez Herrero: 100 problemas de Optica. Alianza Editorial S.A., 1996
[Mejías99]: P, Mejías Arias, R. Martínez Herrero: Optica Geométrica. Edit. Síntesis S. A., 1999
[Millán 97]: M.S. Millán García-Varela, J. Escofet Soteras, M. Lupón Bas: Óptica Geométrica: Problemas. Ediciones UPC, Barcelona, 1997.
[Millán 04]: M.S. Millán, J. Escofet, E. Pérez: Óptica Geométrica. Ariel Ciencia, 2004
[Pascual]: Pascual Villalobos, Hernández Poveda, Fimia Gil, Mateos Alvarez: Prácticas de Optica Geométrica y Radiométrica. Universidad de Alicante, 1988
[Pedrotti 88]: Pedrotti, Leno S.: Optics and vision. Prentice Hall, 1988

[Pedrotti 2018]: F. L. Pedrotti, L. M. Pedrotti and L. S. Pedrotti: Introduction to Optics. Cambridge University Press 2018.
[Rodríguez]: J. Rodríguez: Fundamentos de Optica Geométrica. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo, 1997
[Sánchez del Río]: C. Sánchez del Río: Análisis de Errores. Eudema Universidad. Madrid, 1989.
[Schwartz]: Schwartz, Steven H.: Geometrical and visual optics : a clinical introduction.
McGraw Hill Education, 2013.
[Tunnacliffe]: A.H. Tunnacliffe: Introduction to viual optics. The Association of British Dispensing Opticians. Londres 1993 (4ª ed.).
[Valberg]: Arne Valberg: Light Vision Color. Wiley, 2005.
[Williamson]: S.J. Williamson, H.Z. Cummings: Light and Color in nature and art. John Willey&Sons. New York, 1983

Conocimientos:
• Con_10. Conocer el proceso de formación de imágenes y propiedades de los sistemas ópticos.
• Con_11. Reconocer el ojo como sistema óptico.
• Con_12. Conocer los modelos básicos de visión.
• Con_25. Conocer las aberraciones de los sistemas ópticos.
Habilidades y Destrezas:
• HyD_1. Pensar de forma integrada y abordar los problemas desde diferentes puntos de vista con razonamiento crítico.
• HyD_2. Organizar y planificar el trabajo.
• HyD_3. Interpretar resultados e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
• HyD_4. Trabajar en equipo.
• HyD_5. Mantener un compromiso ético, así como un compromiso con la igualdad y la integración.
• HyD_8. Saber analizar datos e interpretar resultados experimentales propios de los ámbitos de la Óptica y Optometría.
• HyD_9. Saber aplicar las técnicas instrumentales y los protocolos de trabajo en un laboratorio, aplicando las normativas y técnicas relacionadas con seguridad e higiene, gestión de residuos y calidad.
• HyD_12. Manejar material y técnicas básicas de laboratorio.
• HyD_14. Demostrar conocimientos básicos de geometría y análisis matemático
Competencias:
• Comp_1. Que el estudiantado tenga la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
• Comp_3. Que el estudiantado haya desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
• Comp_4. Que el estudiantado sepa aplicar los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos en el grado de una forma profesional y sean competentes en el planteamiento/resolución de problemas, así como en la elaboración/defensa de argumentos tanto en contextos académicos como profesionales relacionados con la Óptica y Optometría.
• Comp_5. Capacidad de aprender de forma autónoma, de trabajar en equipo, de organizar el tiempo y los recursos, y de adquirir nuevos conocimientos y técnicas en Óptica y Optometría.

Se combinarán las clases magistrales e interactivas, introduciendo casos prácticos de ejemplo según se vayan presentando los conceptos nuevos. En las clases de seminarios se trabajará sobre problemas propuestos en los boletines de cada tema o unidad temática.
Se fomentará la participación activa del alumnado.
La metodología de las prácticas, las tareas a realizar y el sistema de evaluación serán detallados por el profesor de prácticas
El Aula Virtual se empleará como herramienta de comunicación, de intercambio de documentos e información.

EVALUACIÓN GENERAL:
Es obligatorio completar las prácticas de laboratorio para ser evaluado.
Para aprobar la asignatura es imprescindible obtener una nota mínima de 4 sobre 10 en las partes teórica y práctica. Y una calificación general de al menos 5 sobre 10.
La calificación obtenida en el examen final escrito será el 70% del total. El profesor podrá establecer un sistema de evaluación continua de la teoría, mediante pruebas o exámenes parciales a lo largo del curso, que computarán con el mismo porcentaje del 70% para la calificación final.
La calificación del trabajo práctico de laboratorio (mediante defensa oral o informe escrito) será del 20% del total.
La calificación obtenida en la evaluación continua, mediante pruebas escritas, trabajos y/o participación en clase, contribuirá al 10% del total.
La calificación será No Presentado cuando el estudiante no se presente a ninguna de las pruebas de evaluación.

EVALUACIÓN CON EXENCIÓN DE ASISTENCIA A LAS SESIONES EXPOSITIVAS
En este caso no serán aplicables las opciones de evaluación continua:
Para aprobar la asignatura es imprescindible obtener una nota mínima de 4 sobre 10 en las partes teórica y práctica. Y una calificación general de al menos 5 sobre 10. La calificación obtenida en el examen final escrito será el 75% del total. La calificación del trabajo práctico de laboratorio (mediante defensa oral o informe escrito) será del 25% del total.

En los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, se aplicará lo dispuesto en el “Reglamento para la evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y revisión de calificaciones”.

TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA 50 Horas
TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO 93 Horas

Trabajar los problemas propuestos en los boletines antes de acudir a las sesiones de seminarios para poder aprovecharlas para resolver dudas.
Solicitar tutorías con el profesorado siempre que se encuentren dificultades en la preparación de la materia.