Física (plan 2002) 2022-2

Quinto Semestre, Laboratorio de Óptica

Presentación del curso de Laboratorio de Óptica

Laboratorio de Óptica.2022-1, Grupo 8157, Créditos 6, horario martes y jueves de 11 a 14 hrs

Profesora: Dra. Marcela D. Grether G.

Ayudante: M. en C. Carlos José Cabrera Muñoz

La óptica es la rama de la física que involucra el estudio del comportamiento y las propiedades de la luz, incluye sus interacciones con la materia, así como la construcción de instrumentos que se sirven de ella o la detectan.

Objetivos del curso

Desarrollar la capacidad de investigación del estudiante de observar, entender y describir la luz y su interacción con la materia.

Aprender los conceptos fundamentales del estudio de la luz mediante experimentos de óptica geométrica, polarización, interferencia, difracción, láseres y Optoelectrónica.

Desarrollar habilidades para poder realizar en casa experimentos que muestren los principios físicos del los fenómenos ópticos así como el manejo de las incertidumbres asociadas.

El curso se divide en dos grandes ramas:

1. Óptica geométrica; se puede ver como una aproximación a la óptica física que se aplica cuando la longitud de onda de la luz utilizada es mucho menor que el tamaño de los elementos ópticos en el sistema que se está analizando.
2. Óptica fisica, en donde se considera que la luz se propaga como una onda. Los experimentos en donde se manifiesta la naturaleza undulatoria de la luz son la polarización, la interferencia y la difracción, los cuáles no pueden ser explicados por la óptica geométrica.

Los experimentos en óptica, constan de tres elementos: una fuente de luz, el fenómeno que se quiere observar y un detector que analiza los fenómenos que se observan.

A continuación presentamos el programa del curso:

Programa de Prácticas del Laboratorio de Óptica

I. ÓPTICA GEOMÉTRICA (4).

1. Determinación del índice de refracción
2. El prisma dispersor.
3. Formación de imágenes con espejos esféricos.
4. Formación de imágenes con lentes delgadas

II. POLARIZACIÓN (3)

1. Métodos de producción de luz polarizada. Ley de Malus, Angulo de Brewster.

2. Coeficientes de Fresnel.

3. Retardadores de Fase de media onda y de un cuarto de onda.

III. INTERFERENCIA (2)

1. El experimento de interferencia de Young.

2. Interferómetro de Michelson.

IV. DIFRACCIÓN (2)

1. Difracciòn de Fraunhoffer

2. LaRejilla de Difracción

3. Practica Extra - Difracción de un resorte.

Evaluación 90% reportes y 10% tareas

REFERENCIAS

Baird, D. C., Experimentation: An Introduction to Measurement Theory and Experiment Design, Prentince-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey (1962).

Cohen, E. R. and Taylor, B. N., The 1986 adjustment of the fundamental physical constants, Rev. Mod. Phys. 59, No. 4, p.1121 (October, 1987).

Palmer, C. H., Optics. Experiments and Demonstrations, The John Hopkins University Press, Baltimore (1962).

Taylor, B. N., and Kuyatt, C. E., Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainity of NIST Measurements Results, Natl. Inst. Stand. Technol. Spec. Publ. 1297, 1994 Edition (U. S. Goverment Printing Office, Washington, DC, September 1994).

Topping, J., Errors of Observation and Their Treatment, 4th Ed., Chapman and Hall, London (1972). (Reprinted 1979. Distributed in the U.S.A. by Halsted Press, a division of John Wiley and Sons, Inc., New York).

Peter J. Mohrand Barry N. Taylor. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland 20899-8401. CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 1998.

Reviews of Modern Physics, Vol. 72, No. 2, (April 2000).