Presentación del grupo 8677 - 2009-1.

LABORATORIO DE ÓPTICA, 2009-1

Jorge Alejandro Reyes Esqueda (reyes@fisica.unam.mx)

Ivone Herrera Penilla (ivone_sirius@yahoo.com)

Objetivos

·Desarrollo de la capacidad de investigación en óptica del estudiante.

·Aprendizaje de los conceptos fundamentales del curso teórico correspondiente, mediante experimentos de óptica geométrica, polarización, interferencia, difracción, láseres y optoelectrónica.

·Conocimiento de los principios físicos del funcionamiento y manejo del equipo con que cuenta el Laboratorio de Optica.

·Manejo de datos experimentales (errores, aproximaciones, gráficas, ajuste de curvas, etc.).

Temario de prácticas

0) Introducción Laboratorio de Óptica

I)Óptica Geométrica

1) Determinación de índice de refracción.

2) Análisis espectral por prisma.

3) Lentes delgadas.

II) Polarización

4) Producción de luz polarizada. Ley de Malus. Ángulo de Brewster.

5) Ecuaciones de Fresnel.

6) Parámetros de Stokes.

III) Interferencia

7) Interferencia de Young.

8) Interferómetro de Michelson.

9) Interferómetro de Mach-Zehnder.

10) Interferómetro de Fabry-Perot.

IV) Difracción

11) Difracción de Fraunhofer.

12) Espectroscopía por rejilla de difracción.

13) Espectroscopía de Fourier (ó Difracción del haz gaussiano láser).

Evaluación

Reportes prácticas60%

Trabajo laboratorio y bitácora30%

Práctica libre10%

Asistencia obligatoria.

Los reportes se entregarán, a más tardar, una semana después de concluido el experimento, al inicio de la clase.

La práctica libre se desarrollará a lo largo del semestre. Se entregará informe escrito y se presentará oralmente en una sesión especial al final del curso. El tema seleccionado deberá ser del área de óptica y se basará en al menos un artículo de divulgación o enseñanza.

Filosofía del curso

El estudiante debe consolidar su formación dentro de la disciplina del trabajo experimental, concretamente dentro de su trabajo cuidará la calidad en los aspectos descritos a continuación.

Planeación. Elaboración de una estrategia experimental, considerando el fenómeno en cuestión, el aparato elegido y la precisión de sus mediciones.

Destreza. Aprender a juzgar las limitaciones en la precisión de sus mediciones, la calibración de sus aparatos, la reproducibilidad y rechazo de las lecturas, el desarrollo de destrezas, el adecuado tratamiento de los errores, y el manejo adecuado de la fineza de la escala de los aparatos.

Evaluación. Cálculo y estimación de cantidades individuales y sus incertidumbres. Juicio de validez. Cálculo de las cantidades buscadas y estimación del error.

Reporte. Presentación clara, breve y convincente del trabajo y resultados experimentales. Desarrollo de un estilo literario.

Bitácora. Creación de un cuaderno de notas del laboratorio.

Investigación. El alumno debe confrontar en su trabajo experimental, dentro y fuera del laboratorio, una actitud general de la investigación.

Estructura reportes

1) Título (incluyendo número de práctica, fecha de entrega y colaboradores).

2) Resumen.

3) Objetivos del experimento.

4) Introducción en la que se presentan brevemente los fundamentos necesarios (y referencias) ó la aplicación de los fundamentos al experimento en cuestión.

5) Procedimiento experimental.

6) Resultados (gráficas, tablas) y discusión.

7) Conclusiones.

8) Bibliografía.

Bibliografía básica

·H. Palmer, Experiments in optics, Hopkins University Press, USA (1987).

·D. C. Baird, Experimentation: an introduction to measurement theory and experiment design, Prentice Hall, USA (1995).

·J. Topping, Errors of observation and their treatment, Chapman and Hall, London, GB (1972).

·F. A. Jenkins, H. E. White, Fundamentals of optics, 4th edition, McGraw Hill Book Co., N. Y., USA (1976).

·E. Hecht, A. Zajac, Óptica, Addison-Wesley Iberoamericana, México (1974).·D. Malacara, Óptica Básica, Fondo de Cultura Económica, México (1990).

·G. R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover, 2^nd edition.

Bibliografía complementaria

·F. S. Crawford Jr., Waves, McGraw Hill Book Co., N.Y., USA (1968).

·M. Born, E. Wolf, Principles of optics, 6th edition, Pergamon Press, Oxford, GB (1993).

·W. G. Driscoll, W. Vaughan, Handbook of optics, McGraw Hill Book Co., N.Y., USA (1978).

·W. J. Smith, Modern optical engineering. The design of optical systems, McGraw Hill Book Co., N.Y., USA (1966).

·A. N. Záidel, G. V. Ostrovskaya, Y. I. Ostrovski, Técnica y práctica de espectroscopía, Editorial MIR, Moscú (1979).

Bibliografía actualizada sobre análisis e interpretación de datos experimentales

(Recopilación del doctor Javier Miranda, del Instituto de Física de la UNAM)

·D. W. Preston, E. R. Dietz, Art of experimental physics, ed. John Wiley & Sons, USA (1991).

·R. A. Dunlap, Experimental physics, Oxford University Press, GB (1988).

·H. M. Staudenmaier, Physics experiments using PCs: A guide for instructors and students, ed. Springer Verlag, Alemania (1995).

·L. Lyons, A practical guide to data analysis for physical science students, ed. Cambridge University Press, GB (1992).·C. Cooke, An introduction to experimental physics, ed. Taylor & Francis, USA (1996).

·P. R. Bevington, D. K. Robinson, Data reduction and error analysis for the physical sciences (book and disc), 2a edición, ed. McGraw Hill, USA (1992).

·J. R. Taylor, An introduction to error analysis: The study of uncertainties in physical measurements, 2a edición, ed. University Science Books, USA (1997).

·P. D. Q. Campbell, An introduction to measurement and calibration, ed. Industrial Pr., USA (1995).

·J. P. Bentley, Principles of measurement systems, 3a edición, ed. Longman Publishing Group, GB (1995).

Publicaciones de la Organisation Internationale de Métrologie Légale:

·V2, 1993, International vocabulary of basic and general terms in metrology (bilingüe francés-inglés).

·P15, 1989, Guide to calibration.

• P17, 1995, Guide to the expression of uncertainty in measurement.