UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS Av. Dr. Salvador Nava Mtz. S/N Zona Universitaria Teléfono 8-26-23-17, Fax 8-26-23-21 web www.fciencias.uaslp.mx, email escolar@fc.uaslp.mx San Luis Potosí, S.L.P., México Materia: Clave: Antecedentes sugeridos: Modalidad: Carga horaria: Area: Elaboró: Fecha: OPTICA II F0211 ELECTROMAGNETISMO II TEORICA 5 HORAS/SEMANA DR. SALVADOR GUEL SANDOVAL 21/02/97 PRESENTACION El programa del curso esta constituido por 7 unidades, empezando por introducir los conceptos básicos relacionados con el movimiento ondulatorio y el principio de superposición, hasta terminar con los fenómenos muy importantes de interferencia y difracción. OBJETIVO GENERAL Introducir al alumno al estudio de la óptica física. Al final del curso el alumno debe tener una idea clara del fenómeno luminoso como un fenómeno ondulatorio y debe entender bien los conceptos de interferencia y difracción. UNIDAD 1: MOVIMIENTO ONDULATORIO OBJETIVO PARTICULAR Entender el concepto de onda y sus principales características así como sus diferentes representaciones, también los diferentes tipos de onda: plana, esféricas y difracción. ORDEN TEMATICO 1.1 Ondas unidimensionales. 1.2 Ondas armónicas. 1.3 Fase y velocidad de fase. 1.4 Representación compleja. 1.5 Ondas planas. 1.6 Ecuación diferencial de la onda tridimensional. 1.7 Ondas esféricas. 1.8 Ondas cilíndricas. 1.9 Ondas escalares y vectoriales. UNIDAD 2: REPASO DE LA TEORIA ELECTROMAGNETICA, FOTONES Y LUZ OBJETIVO PARTICULAR Dar un repaso a los conceptos básicos de la teoría electromagnética para preparar al alumno para el material que sigue. ORDEN TEMATICO 2.1 Leyes básicas de la teoría electromagnética. 2.2 Ondas electromagnéticas. 2.3 Medios no conductores. 2.4 Energía y moméntum. 2.5 Radiación. 2.6 Leyes de la refracción y la reflexión. 2.7 Tratamiento de Stokes. UNIDAD 3: SUPERPOSICION DE ONDAS OBJETIVO PARTICULAR Que el alumno entienda el concepto básico de superposición de ondas de igual y diferente frecuencia y el caso contrario en el cual se da una onda compleja y se deben de obtener sus componentes. ORDEN TEMATICO 3.1 Métodos de suma de ondas de la misma frecuencia. 3.2 Suma de ondas de diferente frecuencia. 3.3 Pulsos. 3.4 Velocidad de grupo. 3.5 Análisis de Fourier. 3.6 Pulsos y paquetes de onda. 3.7 Anchos de banda ópticos. UNIDAD 4: POLARIZACION OBJETIVO PARTICULAR Estudiar otra de las características de la luz con la materia, así como algunas de sus aplicaciones. ORDEN TEMATICO 4.1 Ondas electromagnéticas en cristales. 4.2 Polarizadores. 4.3 Dicroismo. 4.4 Birrefrigencia. 4.5 Esparcimiento y polarización. 4.6 Polarización por reflexión. 4.7 Retardadores. 4.8 Actividad óptica. 4.9 Moduladores ópticos. 4.10 Parámetros de Stokes. 4.11 Vectores y matrices de Jones. UNIDAD 5: INTERFERENCIA OBJETIVO PARTICULAR Introducir al estudiante al fenómeno fundamental de la interferencia, como consecuencia de la naturaleza ondulatoria de la luz, así como estudiar algunas de sus múltiples aplicaciones en la óptica. ORDEN TEMATICO 5.1 Consideraciones generales. 5.2 Interferómetros por división de frentes de onda. 5.3 Interferómetros por división de amplitud. 5.4 Películas dieléctricas. 5.5 Interferencia con dos ases 5.6 Tipos y localización de las franjas de interferencia. 5.7 Interferencia con ases múltiples. 5.8 El interferómetro de Faby-Perot. 5.9 Aplicaciones de interferometría. UNIDAD 6: DIFRACCION OBJETIVO PARTICULAR Estudiar el otro fenómeno fundamental, característico de la naturaleza ondulatoria de la luz, y conocer las limitantes que introduce a un sistema detector de radiación, en general. ORDEN TEMATICO 6.1 Consideraciones generales. 6.2 Difracción de Fresnel. 6.3 Difracción de Fraunhofer. 6.4 Espiral de Cornu. 6.5 Teoría escalar de la difracción de Kirchhof-Fresnel. METODOLOGIA Se sugiere al profesor interaccione con los alumnos, haciéndoles participar tanto como sea posible expresando sus dudas y sugiriendo soluciones, según sea el caso. También se recomienda el uso de acetatos para la ilustración de figuras complicadas. EVALUACION Se recomienda dejar al menos un total de 5 tareas así como realizar 2 exámenes parciales y uno final. Se sugiere que este material se contabilice como sigue: Tareas y participación 20%, exámenes parciales 50%, examen final 30%. BIBLIOGRAFIA OPTICA Eugene Hecht/Alfred Zajac. Editorial: Fondo Educativo Interamericano, 1997