Presentación del grupo 8082 - 2010-1.

Prof: Citlali Sánchez AkéSalón O133

Dis: Crescencio García Segundo Lu Mie Vie 8-10

Ayud: Marduk Bolaños Puchet

A. Óptica Geométrica

I.Introducción general

II.Óptica gaussiana

1.1.Introducción: límites de aplicabilidad

1.2.Rayos. Principios de Huygens y Fermat.

1.3.Reflexión y refracción en superficies planas. Prismas y espejos.

1.4.Reflexión y refracción en superficies esféricas. Espejos.

1.5.Lentes delgadas. Ecuación del fabricante, ec. de Newton.

1.6.Formación de imágenes.

1.7.Algunos sistemas ópticos.

1.8.Aberraciones

III.Métodos matriciales en óptica

3.1Traslación, reflexión y refracción.

3.2Lentes delgadas y gruesas

3.3Sistemas ópticos

B. ÓPTICA FÍSICA (CLÁSICA)

B.1 ÓPTICA ONDULATORIA

I. Ondas

1.Conceptos básicos y propiedades de las ondas. Ondas armónicas.

2.Principio de Huygens, rayos y superficies de onda.

3.Relación entre óptica geométrica y óptica ondulatoria. Ecuación Eikonal

4.Ecuación de onda. Ondas monocromáticas. Notación compleja, fasores.

5.Adición de ondas de la misma frecuencia. Ondas estacionarias.

6.Adición de ondas de frecuencias casi idénticas. Velocidad de fase y velocidad de grupo.

II. Electromagnetismo

1.Ecuaciones de Maxwell y ecuaciones materiales.

2.Ondas electromagnéticas en el vacío. Naturaleza electromagnética de la luz.

3.Energía y momento en el campo electromagnético.

4.Radiación de una partícula cargada.

III. Dispersión

1.Propagación de la luz en medios dieléctricos isotrópicos.

2.Dispersión normal y anómala. Absorción.

3.Propagación de ondas electromagnéticas en medios conductores.

4.Comparación entre dieléctricos y conductores. Frecuencia de plasma.

B.2. ÓPTICA ELECTROMAGNÉTICA

I. Polarización

1.Estados de polarización de onda plana.

2.Mecanismos físicos de polarización y elementos controladores de polarización.Ley de Malus.

3.Representación matemática de la luz polarizada: vectores de Jones.

4.Representación matemática de los elementos polarizadores: matrices de Jones.

II. Ecuaciones de Fresnel

1.Condiciones de frontera para los campos electromagnéticos

2.Medios dieléctricos

3.Ecuaciones de Fresnel. Coeficientes de amplitud e intensidad.

4.Consecuencias: Ángulo de Brewster, cambios de fase, reflexión total interna frustrada.

5.Ondas evanescentes e índice de refracción complejo.

III. Óptica de medios anisotrópicos

1.Propagación de la luz en medios cristalinos.

2.Superficie número de ondas y superficie índice de refracción (descripción).

3.Birrefringencia, dicroísmo, retardadores, compensadores y polarizadores.

4.Actividad óptica.

5.Efectos ópticos inducidos. (Faraday, Kerr, Pockels).

B.3. INTERFERENCIA Y DIFRACCIÓN

I. Coherencia

1.Teorema de Fourier. Ondas anarmónicas y paquetes de ondas.

2.Coherencia espacial, coherencia temporal y longitud de coherencia.

II. Interferencia

3.Consideraciones generales y condiciones para observar interferencia.

4.Interferencia por división de frente de onda. Interferómetros y sus aplicaciones.

5.Interferencia por división de amplitud. Interferómetros, películas delgadas yaplicaciones.

6.Tipo y localización de franjas.

III. Difracción

1.Principio de Huygens-Fresnel.

2.Difracción de Fraunhoffer.

3.Difracción de Fresnel.

4.Rejillas de difracción y aplicaciones.

1.La calificación final estará dada por:

Tareas40%

Exámenes50%

Trabajo y exposición10%

2.Se realizarán 4 exámenes parciales, uno por cada tema. Habrá una sola reposición al final del curso.

3.Las tareas se entregaran puntualmente en el salón de clases, durante los primeros 15 minutos de la clase. No habrá prórroga.

4.Prerrequisitos:

Electromagnetismo I, Mecánica Vectorial, Geometría Analítica II, Algebra superior I, Algebra Lineal I, Cálculo Diferencial e Integral IV, Ecuaciones Diferenciales I.

5.La calificación obtenida se asentará en las actas y no se aceptan renuncias después del primer examen parcial.

6.Las exposiciones se realizarán durante el semestre, en la sesión de los viernes de cada semana. Serán personales, con duración de 10 minutos por expositor incluyendo preguntas. La exposición cuenta el 10% de la calificación final en suma promediada directa. El tema de la exposición se asignará o pueden sugerir un tema del área de la óptica. El trabajo tendrá una extensión de una cuartilla en letra arial 11, ilustraciones y tablas se presentarán en hojas por separado.

7.Consultas y dudas se realizarán de manera personal, no por vía electrónica.

BIBLIOGRAFIA

A. Básica

1. E. Hecht, “Óptica”
2. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, “Fundamentals of Photonics”
3. M. Born, E. Wolf, “Principles of Optics”
4. J. W. Goodman, “Introduction to Fourier Optics”
5. F. L. Pedrotti, L. S. Pedrotti, “Introduction to optics”,
6. R. D. Guenther, “Modern Optics”

B. Complementaria

1.J. D. Jackson, “Classical Electrodynamics”