ONDAS Y PARTÍCULAS

Código
FGA-23 v.01
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Contenidos Programáticos
FACULTAD: INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
DEPARTAMENTO DE: INGENIERIAS MECÁNICA, INDUSTRIAL Y MECATRONICA
PROGRAMA DE: INGENIERÍA INDUSTRIAL
CURSO:
OSCILACIONES Y ONDAS
AREA:
CIENCIAS BASICAS
REQUISITOS: 157009
CREDITOS:
4
CODIGO:
157020
CORREQUISIT
O:
TIPO DE ASIGNATURA: TEORICA
JUSTIFICACION:
La aplicación, el estudio y análisis de ondas se convierten en el fundamento del nivel de
capa física de modelo OSI en el campo de la comunicación de datos. El diseño de protocolos
en los niveles de transmisión de datos necesitan de una fuerte teoría ondulatoria, la capa
física del modelo OSI encargada de la interfaz física en su componente eléctrico y mecánico
se fundamentan en esta teoría ondulatoria.
OBJETIVO GENERAL:
Presentar en forma introductoria las propiedades más importantes de los fenómenos
ondulatorios, principalmente relacionados con ondas mecánicas y electromagnéticas.
Además de las posibles aplicaciones al campo de la comunicación de datos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
 Aplicar las series de Fourier para la solución de problemas de tipo ondulatorio.
 Especificar la ecuaciones de onda para la solución de problemas
 Estudiar las diferentes teorías ópticas como difracción, bifurcación, etc.
COMPETENCIAS
El estudiante estará en capacidad:
 Identificar los diferentes tipos de ondas
 Determinar la importancia de las teorías ópticas al campo de la comunicación de
datos.
 Diferenciar los fenómenos ópticos y los principios de teorías estacionarias a la
solución de problemas
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UNIDAD 1 OSCILACIONES
TEMA
Oscilador armónico simple: péndulo simple, oscilaciones de un
resorte, péndulo de torsión, péndulo compuesto, oscilación del
plasma
Oscilador Amortiguado, sub-amortiguamiento critico
Osciladores forzados y resonancia
Factor de calidad
Series de Fourier
Oscilaciones no lineales
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
CONTACT INDEPENDIEN
O
TE DEL
DIRECTO ESTUDIANTE.
2
4
2
2
2
2
2
4
4
4
4
4
UNIDAD 2 SUPERPOSICIÓN DE MOVIMIENTOS ARMÓNICOS SIMPLES
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
TEMA
CONTACT INDEPENDIEN
O
TE DEL
DIRECTO ESTUDIANTE.
Superposición de MAS perpendiculares, figuras de Lissajous
2
4
Oscilaciones de sistemas con dos grados de libertad
2
4
Modos normales
2
4
UNIDAD 3 ONDAS EN GENERAL
TEMA
Ondas estacionarias
Cuerda Vibrante, ecuación de onda 1D
Membrana vibrante, Ecuación de onda 2D
Coeficientes de reflexión y transmisión
Ondas de propagación: Velocidad de fase y velocidad de grupo
Ondas planas, cilíndricas y esféricas
Superposición de ondas
Principio de Huygens
Efecto Doppler
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
CONTACT INDEPENDIEN
O
TE DEL
DIRECTO ESTUDIANTE.
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
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UNIDAD 4 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
TEMA
Forma diferencial de ecuaciones de Maxwell
Ecuación de onda electromagnética
Energía y momento de una onda electromagnética
Radiación electromagnética
Espectro electromagnético
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
CONTA
INDEPENDIEN
CTO
TE DEL
DIRECT
ESTUDIANTE.
O
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
UNIDAD 5 ÓPTICA GEOMÉTRICA
TEMA
Rayos y frentes de onda
Reflexión y refracción
Polarización
Principio de mínima acción, principio de Fermat
Trazado de rayos para espejos y lentes
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
CONTA
INDEPENDIEN
CTO
TE DEL
DIRECT
ESTUDIANTE.
O
2
4
2
4
2
4
2
4
2
4
UNIDAD 6 ÓPTICA FÍSICA
TEMA
Interferencia
Difracción
Birrefringencia
Actividad óptica
HORAS
HORAS DE
DE
TRABAJO
CONTA
INDEPENDIEN
CTO
TE DEL
DIRECT
ESTUDIANTE.
O
2
4
2
4
2
4
2
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METODOLOGÍA
 Exposición de temas teóricos por parte del profesor
 Participación de los alumnos en solución de ejercicios
 Elaboración de retroalimentaciones periódicas para refuerzo de los conceptos.
 Utilización de Guías para documentación
 Elaboración de Talleres extra-tutoriales e investigaciones.
 Exposición de los Estudiantes
SISTEMA DE EVALUACIÓN:
Según reglamento académico estudiantil y las fechas programadas en el calendario
académico.
BIBLIOGRAFIA BASICA
 ALONSO MARCELO, FINN EDWARD, Física Vol II: Campos y Ondas, edt. Addinson
Wesley.
 R. SERWAY, Física para ciencias e ingeniería (4 Edicion), 1995.
 E. HECH, ZAJAC, Optica, fondo educativo interamericano, S:A, 1999
 RESNICK, J. Walker, Fundamentos de física (parte II), J. Wiley, 1996.
DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSO
http://www-sen.upc.es/Docencia/FisicaModerna/Ondas_de_Materia/Index.htm
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/perturbacion/propagacion.html