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Academic Year/course: 2023/24

447 - Degree in Physics

26923 - Optics


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
26923 - Optics
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
447 - Degree in Physics
ECTS:
8.0
Year:
3
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The aim is the acquisition of theoretical knowledge in the area of Optics by students, so that they are able to understand the different physical phenomena related to light and its interaction with matter, as well as the basic experimental techniques used in their study and applications. On the other hand, the aim is the acquisition of skill in the application of knowledge both in problem solving and in the assembly and handling of experimental devices.

The acquisition of this knowledge is aligned with the Sustainable Development Goals of the UN Agenda 2030, specifically in Goals 4 (Quality education) and 9 (Industry, innovation and infrastructure).

It is recommended to previously take "Electromagnetism" and "Electromagnetic Waves".

 

2. Learning results

  • Know the suitability of laser light sources or other light sources, depending on the type of application.

  • Calculate the gain of an active medium as a function of the incident optical intensity.

  • Determine the polarization state of a light beam and prepare light in a defined polarization state.

  • Define the appropriate characteristics of specific optical assemblies for various applications.

  • Calibrate and use radiation detectors and correctly apply the conversion between radiometric and photometric quantities.

  • Proper handling of the main colorimetric representations.

  • Calculate the resolving power and free spectral range of a single diffractive element. Determine various magnitudes using interferometers.

 

3. Syllabus

1. Fundamentals: Wave optics and geometrical optics. Diffraction phenomena. Coherence and interference.

2. Basic phenomena of light-matter interaction. Light sources.

3. Light detectors.

4. Radiometry, Photometry and Colorimetry.

5. Anisotropic dielectric media. Electro-optical and magneto-optical phenomena.

6. Polarization-based devices.

7. Image formation.

8. Optical imaging instruments.

9. Optical metrology: diffraction gratings, interferometers.

 

4. Academic activities

  • Participative master classes directed to the entire group of students.

  • Solving problems related to the contents of the subject.

  • Observation, analysis and experimental measurement of optical phenomena in the laboratory.

 

5. Assessment system

Continuous assessment

  • There are 6 laboratory practices in three sessions and a laboratory report of each one. The grade of this activity represents 20% (up to 2 points) of the final grade (it is necessary to obtain a minimum grade of 0.8 points and attendance to the practices is mandatory).

  • The rest of the evaluation will be carried out through the completion of parts a and  b of the single global test, with a contribution of 80% (up to 8 points) to the final grade.

Passing the subject by means of a single global test

The evaluation will be carried out by means of an examination test consisting of the following parts:

a. Theory of the subject. It contributes 40% (up to 4 points) to the final grade. Minimum grade in this part to pass the subject: 1.6 points.

b. Subject matter problems. It contributes 40% (up to 4 points) to the final grade. Minimum grade in this part for to pass the subject: 1.6 points.

c. Practical laboratory test. It contributes 20% (up to 2 points) to the final grade. Minimum grade in this part to pass the subject: 0.8 points.

The final grade of the subject must be equal or higher than 5 points to pass the subject.

 


Curso Académico: 2023/24

447 - Graduado en Física

26923 - Óptica


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
26923 - Óptica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
447 - Graduado en Física
Créditos:
8.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Se busca la adquisición de conocimientos teóricos en el área de la Óptica por parte del alumnado, de forma que sean capaces de comprender los diferentes fenómenos físicos relacionados con la luz y su interacción con la materia, así como de las técnicas experimentales básicas que se emplean en su estudio y aplicaciones. Por otra parte, se pretende la adquisición de habilidad en la aplicación de los conocimientos tanto en la resolución de problemas como en el montaje y manejo de dispositivos experimentales.

La adquisición de estos conocimientos está alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de la ONU, específicamente en los objetivos 4 (Educación de calidad) y 9 (Industria, innovación e infraestructuras).

Se recomienda cursar previamente "Electromagnetismo" y "Ondas Electromagnéticas".

2. Resultados de aprendizaje

  • Conocer la idoneidad de las fuentes de luz láser o de otras fuentes de luz, dependiendo del tipo de aplicación.
  • Calcular la ganancia de un medio activo en función de la intensidad óptica incidente.
  • Determinar el estado de polarización de un haz de luz y preparar la luz en un estado de polarización definido.
  • Definir las características adecuadas de montajes ópticos concretos para aplicaciones diversas.
  • Calibrar y usar detectores de radiación y aplicar correctamente la conversión entre magnitudes radiométricas y fotométricas.
  • Manejar adecuadamente las principales representaciones colorimétricas.
  • Calcular el poder resolutivo y el intervalo espectral libre de un elemento difractivo simple. Determinar magnitudes diversas mediante interferómetros.

3. Programa de la asignatura

  1. Fundamentos: Óptica ondulatoria y Óptica geométrica. Fenómenos de difracción. Coherencia e interferencias.
  2. Fenómenos básicos de interacción luz-materia. Fuentes de luz.
  3. Detectores de luz.
  4. Radiometría, Fotometría y Colorimetría.
  5. Medios dieléctricos anisótropos. Fenómenos electro-ópticos y magneto-ópticos.
  6. Dispositivos basados en polarización.
  7. Formación de imágenes.
  8. Instrumentos ópticos formadores de imagen.
  9. Metrología óptica: redes de difracción, interferómetros.

4. Actividades académicas

  • Clases magistrales participativas dirigidas al grupo completo de estudiantes.
  • Resolución de problemas relacionados con los contenidos de la asignatura.
  • Observación, análisis y medida experimental de fenómenos ópticos en el laboratorio.

5. Sistema de evaluación

Evaluación continua.

  • Se realizan 6 prácticas de laboratorio en tres sesiones y un informe de laboratorio de cada una. La calificación de esta  actividad supone un 20% (hasta 2 puntos) de la calificación final (es necesario obtener una calificación mínima de 0.8 puntos y la asistencia a las practicas es de carácter obligatorio).
  • El resto de la evaluación se llevará a cabo mediante la realización de las partes a y b de la prueba global única, con una contribución del 80% (hasta 8 puntos) a la calificación final.

Superación de la asignatura mediante una prueba global única

La evaluación se realizará mediante una prueba de examen que constará de las siguientes partes:

a. Teoría de la asignatura. Contribuye un 40% (hasta 4 puntos) a la calificación final. Nota mínima en esta parte para superar la asignatura: 1.6 puntos.

b. Problemas de la asignatura. Contribuye un 40% (hasta 4 puntos) a la calificación final. Nota mínima en esta parte para superar la asignatura: 1.6 puntos.

c. Prueba práctica de laboratorio. Contribuye un 20% (hasta 2 puntos) a la calificación final. Nota mínima en esta parte para superar la asignatura: 0.8 puntos.

La calificación final de la asignatura debe ser igual o superior a 5 puntos para superar la asignatura.