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Facultad de Ciencias
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ORGANIZACIÓN DOCENTE del curso 2006-07
1. DATOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
NOMBRE
PÁGINA
WEB
Técnicas Experimentales IV
CÓDIGO
4409
DEPARTAMENTO
Física Aplicada
PLAN DE ESTUDIOS
CURSO
2000
PROFESORADO
Nombre
e-mail
[email protected]
Pedro José Valle Herrero
[email protected]
Fernando Moreno Gracia
[email protected]
Vidal Fernández Canales
[email protected]
Jose Emilio Oti González
[email protected]
Teóricos (1)
Prac.
Problemas
(2)
Prac.
Laboratorio
0,5
Prac.
Problemas
Teóricos
TOTALES
4,5
Prac.
Laboratorio
Prac. Computador
Laboratorio de
óptica (3er piso)
Prac.
Problemas
Teóricos
1ª Semana del
Cuatrimestre
(*) Observaciones:
Prac.
Computador
4,0
Seminario
(1er piso)
HORARIO
PREVISTO(*)
3º
José María Saiz Vega (R)
CRÉDITOS ALUMNO
LUGAR DE IMPARTICIÓN
www.optica.unican.es/Docencia/
TEweb/TEWeb/index.htm
Prac.
Laboratorio
Prac. Computador
1 Sesión por
semana
Consultar el cuadro que se expone en el tablón de anuncios
(1) Se corresponde con clases magistrales de teoría en aula
(2) Se corresponde con clases prácticas (problemas, experiencias de cátedra,….) en aula
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2. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
TEORÍA (0.5 cr)
1.- Dinámica de la asignatura. Confección de grupos.
2.- Trabajo en el laboratorio de óptica: Normas de funcionamiento. Toma de medidas, tratamiento de
errores. Presentación de resultados.
3.- Introducción a las Prácticas: Fundamento teórico de cada práctica. Instrumentación. Contenido de
los guiones.
PRÁCTICAS (4.0 cr)
1.- Determinación de los elementos cardinales de un sistema óptico.
2.- Calibrado de una red de difracción y caracterización de líneas espectrales.
3a.- Medida de índices de refracción de vidrios y líquidos.
3b.- Medida de las curvas de dispersión de vidrios. Estimación del número de Abbe de un vidrio.
4.- Medida del factor de transmisión de un filtro de color.
5.- Determinación de la longitud de onda de una radiación monocrómática mediante un biprisma de
Fresnel.
6.- Producción y análisis de distintos tipos de luz polarizada.
7.- Introducción al tratamiento digital de imágenes.
Asignaturas que se recomienda al alumno haber cursado o estar cursando
- Óptica (3º, Troncal, Cód. 4411)
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3. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
Práctica 1 : Identificación de los elementos cardinales (planos principales y focales) sobre un sistema real. Alineamiento de elementos
en un banco óptico. Comprensión del método experimental de medida de la distancia focal. Generación de haces colimados.
Práctica 2 : Manejo de un goniómetro. Conocimiento del funcionamiento de una red de difracción. Caracterización de una red
(parámetro de red, d). Relación entre ángulos de los máximos ppales difractados y el espectro de una fuente: la red como herramienta
básica de la espectroscopia.
Práctica 3a : Manejo de un goniómetro. Conocimiento de la forma de dispersión de un prisma. Relacionar el ángulo de desviación
mínima observado con el índice de un prisma y el ángulo entre caras. Medida de n. Conocer el principio de operación de un
refractómetro de Abbe y medir con él el índice de un líquido. Práctica 3b : Dependencia de n con la longitud de onda. Medida de la
curva de dispersión de un material. Estimación e interpretación del número de Abbe de un vidrio.
Práctica 4 : Manejo de un monocromador. Comprensión de la detección con fotorresistencia. Conocimiento del significado de las curvas
de transmitancia espectral de filtros. Comprobación de la equivalencia entre la combinación de filtros y de sus perfiles individuales.
Práctica 5 : Comprensión de los fenómenos de interferencia y en concreto del mecanismo interferencial en la configuración de doble
rendija de Young y en la del biprisma de Fresnel. Conocer los requisitos básicos del proceso interferencial. Calcular longitudes de onda
desconocidas mediante medida de franjas interferenciales. Conocer el método de medida indirecta mediante imágenes conjugadas.
Práctica 6 : Saber generar un haz plano de luz monocromática y linealmente polarizada. Entender el método de ángulo Brewster para
determinar la orientación del plano de polarización de la luz lineal. Entender lo que supone “cruzar” polarizadores. Saber cómo se
caracteriza en el laboratorio una lámina desfasadora. Entender el método de generación de luz circular y de luz elíptica. Entender el
método de análisis de ambas y de medida de la elipticidad. Conocer el manejo de un fotómetro.
Práctica 7 : Comprensión del fundamento de la discretización y digitalización de una imagen. Manejo de una instalación de captura y
tratamiento de imágenes. Entender las operaciones básicas que se pueden realizar sobre una imagen en blanco y negro o sobre su
histograma de grises. Comprender cómo se pueden utilizar esas operaciones para realizar distintas funciones, como comprobar la
homogeneidad de una fuente de luz, realizar una cuenta de objetos iguales o detectar movimiento en un conjunto de objetos.
4. OBJETIVOS ESPECIFICOS: APTITUDES/DESTREZAS
Práctica 1 : Conocer la técnica de centrado transversal de lentes con ayuda de microscopio. Conocer la técnica de medida de
distancias longitudinales sobre banco óptico con ayuda de un microscopio. Saber combinar los métodos de colimación por tamaño de
haz paraxial y por observación con anteojo afocal. Medida de distancia focal para lente gruesa convergente. Cálculos secundarios
(distancia entre planos principales, distancias de superficies a planos principales, espesor de la lente). Cálculo de los errores asociados.
Práctica 2 : Técnica de alineamiento de una red de difracción en incidencia normal. Medida de ángulos mediante un nonius
sexagesimal. Cálculo y significado del parámetro de red d. Medida de longitudes de onda desconocidas. Estimación del error en la
determinación de longitudes de onda.
Práctica 3a : Alineamiento y puesta a punto de un goniómetro. Medida de ángulos mediante un nonius sexagesimal. Constatar la
existencia de un ángulo de desviación mínima. Medida e interpretación del ángulo de desviación mínima. Medida del ángulo que forman
dos caras de un prisma mediante reflexión simultánea en ambas caras. Cálculo de n. Uso del refractómetro de Abbe. Práctica 3b :
Medidas del índice para otras líneas espectrales. Construcción de una curva de dispersión. Cálculo de índices a partir de la curva
ajustada. Estimación del número de Abbe.
Práctica 4 : Preparación de un monocromador para medida de transmitancia de filtros. Identificación de cada elemento del sistema de
detección. Construcción de las curvas de transmitancia para filtros individuales o para combinaciones de ellos. Comprensión de los
problemas que afectan la precisión de este tipo de medidas.
Práctica 5 : Relacionar el proceso de alineamiento de arista y rendija y la anchura de ésta con los requisitos de visibilidad de franjas
interferenciales. Identificar el plano de observación escogido para las franjas. Saber medir interfranjas con ayuda de un ocular sobre un
micrómetro. Calcular longitudes sobre el banco con ayuda del microscopio. Saber utilizar el método de medida indirecta mediante
imágenes conjugadas. Saber calcular la longitud de onda a partir de las magnitudes medidas. Saber expresar el error y también
identificar la fuente más importante de error que afecta a la práctica.
Práctica 6 : Saber alinear una instalación de medida de polarización y reconocer sus elementos. Saber encontrar la dirección de
polarización de un haz utilizando el ángulo de Brewster. Saber encontrar las líneas neutras de una lámina desfasadora. Saber generar y
caracterizar luz circular. Saber usar el analizador y el detector y calcular con él la elipticidad de un haz. Saber establecer el “cero” de
fondo y usar adecuadamente las escalas de medida.
Práctica 7 : Identificación de los elementos básicos de una instalación de tratamiento de imagen digital. Saber manejar la cámara y un
programa de captura y digitalización de imagen. Manejar un programa de procesamiento de imagen digital. Realizar operaciones
básicas como sumas y restas de constantes, sumas y restas de imágenes y multiplicación por constantes. Saber manipular el
histograma para obtener una nueva imagen con el contraste realzado. Saber binarizar una imagen mediante fijado de umbrales y
saturación. Saber operar sobre imágenes saturadas para hacer cuentas de objetos. Saber detectar movimientos mediante restas.
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5. BIBLIOGRAFÍA
Básica
- Guiones de la asignatura.
Complementaria
- J. Casas, “Óptica”, Librería Pons. Zaragoza (1994). Indicado para P1, P3, P4, P5, P6
- Hecht-Zajac “Óptica”, Adison-Wesley Iberoamericana. Madrid (1990). Indicado para P2, P5 y P6
- B.E.A. Saleh y M.C. Teich “Fundamentals of Photonics”, John Wiley & sons. New York (1991). Indicado para P2, P5,
P6 y P7
6. ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN LA ASIGNATURA
Descripción general:
-Los alumnos, en grupos de dos, llevarán a cabo 8 sesiones de prácticas (todas las prácticas de que consta la asignatura). Las prácticas deben ser
preparadas de antemano. El alumno debe conocer claramente los objetivos de la práctica, debe haber repasado sus fundamentos teóricos y conocer
someramente el procedimiento a seguir. El profesor le preguntará al tiempo que le soluciona sus dudas iniciales.
-La presentación de medidas y resultados se hará a la finalización de cada práctica, momento en que se les comunicará si la práctica está o no
aprobada. Estos resultados los presenta el grupo conjuntamente.
-Cada alumno guardará los resultados en un cuaderno de prácticas de carácter individual, aunque se trabaje por parejas. Si queda algún cálculo
pendiente, deberá ser entregado antes de la siguiente sesión de laboratorio.
-Sólo para una de las prácticas, elegida por el alumno, éste deberá presentar un informe más completo del trabajo realizado, con extensión máxima de
seis páginas, a entregar antes del 20 de Mayo, para que, una vez corregido, pueda ser revisado por el alumno.
-Durante el curso tendrán lugar tres sesiones de control. En ellas se revisará el trabajo realizado y los alumnos irán exponiendo oralmente sus
resultados, en forma de breve seminario (aprox. 15 minutos). De esta forma al final del cuatrimestre cada alumno habrá expuesto al menos una
práctica.
-Los alumnos deberán preparar un examen final escrito sobre los contenidos teóricos y prácticos adquiridos durante la realización de las prácticas.
-Los alumnos podrán, con carácter voluntario, realizar alguna práctica adicional que no este en su calendario o preparar otros seminarios propuestos
por el profesor.
Descripción detallada:
El tiempo que los alumnos, en promedio, deben dedicar a cada una de las actividades que el alumno debe desarrollar se puede estimar como sigue:
-Sesiones iniciales de teoría
-Sesiones de prácticas
-Preparación de las prácticas
-Sesiones de control
-Prep. de las sesiones de control
-Preparación del informe
-Preparación del seminario
-Examen
-Preparación del examen
-Repetición de una práctica(*)
TOTAL
2,5 h
3h
2h
3h
1h
10h
12h
1h
2h
3h
x2 sesiones
x8 sesiones
x8 sesiones
x3 sesiones
x3 sesiones
x1 informe
x1 seminario
x1 examen
x7 prácticas
x1 práctica
=5h
= 24 h
= 16 h
=9h
=3h
= 10 h
= 12 h
=1h
= 14 h
=3h
= 97
:
h
(*) No es obligatorio pero es una previsión realista. Algunos alumnos no repiten prácticas, otros repiten más de una.
(**) Para una equivalencia de 60cr. ECTS por 72 cr. alumno actuales, se obtiene: 4,5cr  3,75ECTS, y finalmente: 1cr
ECTS  25,9 horas de
dedicación
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7. MÉTODO DE EVALUACIÓN
Establecer en cada caso el peso en porcentaje que tiene en la evaluación de la
asignatura la parte de la evaluación continua, y la correspondiente a la prueba del examen
final.
Descripción de la evaluación continua: actividades que debe desarrollar el alumno y
su valoración
Los alumnos que opten por el sistema de evaluación continua deberán asistir al menos al 85% de las
sesiones de que consta la asignatura. En este caso la nota se conformará de la siguiente manera:
-El 40% provendrá de la realización de las prácticas, lo que incluye la preparación, las
respuestas a las preguntas que se formulan al alumno, la realización, los resultados y el análisis de
los mismos, usos de unidades, la coherencia de los datos y resultados presentados, etc.
-El 15% provendrá del seminario que le corresponde exponer a cada alumno.
-El 15% provendrá de la nota del informe presentado sobre la práctica elegida por cada alumno.
-El 30% restante provendrá de un examen final
Descripción del examen final (duración, se pueden llevar apuntes o no, tiene partes
diferenciadas o no, se promedian teoría y problemas o no, etc).
Para los alumnos que hayan optado por la evaluación continua, el examen final es un examen
escrito de carácter obligatorio, sobre las prácticas realizadas. Contendrá 4 ó 5 preguntas, cuestiones o
ejercicios breves de tipo teórico y práctico, en los que se evalúa el conocimiento sobre los
fundamentos y los procedimientos seguidos en las prácticas. No se permite ningún material.
Los alumnos que opten por evaluación mediante un único examen final (porque así lo declaren
durante la primera semana del cuatrimestre, o por ausencia mayor del 15%) serán evaluados al 100%
mediante un examen teórico/práctico. El examen teórico evaluará los fundamentos de las prácticas y
el examen práctico evaluará al alumno sobre cuestiones experimentales puntuales, plantadas sobre
las propias prácticas. El peso de ambas partes será: Examen teórico:30%; Examen práctico: 70%
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8. OBSERVACIONES
La única modificación académica respecto al curso anterior es que los alumnos hacen todas las prácticas en 8 sesiones, en
lugar de hacer sólo 7 y dejar una práctica sin hacer (distinta según el grupo).
La reducción en el número de alumnos permite, en principio, hacer este cambio e igualar a todos los alumnos en este aspecto.
En cuanto al profesorado se incluye a Emilio Otí González, con 1 crédito. Por disfrutar de una beca necesita autorización del
Ministerio, trámite en curso ya que dicha solicitud ya está cursada a día de hoy.
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