Descripción y contextualización de la asignatura

Esta asignatura es un pilar fundamental en el máster y por eso se plantea como obligatoria. A nivel de contenidos es un paso previo necesario para cursar las optativas "Diseño de Sistemas Ópticos y Óptica Adaptativa" e "Interferometría Espacial". También supone una buena base para la asignatura "Antenas y radiotelescopios". Como asignatura obligatoria que es, se impartirá antes en el tiempo que estas tres optativas, asegurando que el alumno tenga la base adecuada para proseguir sus estudios dentro del master.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

1- Conocimiento, comprensión y aplicación correcta de las leyes de la Optica Geométrica en la formación de imágenes por sistemas ópticos.

2- Conocimiento y comprensión de los diferentes tipos de aberraciones en la formación de imágenes por sistemas ópticos.

3- Conocimiento, comprensión y aplicación correcta de las leyes de la Optica Física en la formación de patrones de interferencia y difracción.

4- Comprensión de las limitaciones en la calidad de imagen por difracción.

5-Conocimiento en profundidad de los siguientes sistemas ópticos: Ojo, lupas, telescopios y cámaras fotográficas.

6- Uso de sistemas experimentales de medición de imágenes formadas por un sistema óptico complejo.

7-Uso de sistemas experimentales de medición de patrones de interferencia y difracción.

8-Redacción clara, concisa y correcta de informes de laboratorio.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

La evaluación se realizará de la siguiente manera:

-Por cada tema se propondrá una serie de Ejercicios que el alumnado debe realizar y entregar en el plazo de una semana. Dichos ejercicios se corregirán con un valor máximo de 10 y se devolverán a los alumnos. Si el alumno desea rehacerlo tendrá el plazo de otra semana para entregarlo de nuevo y será recorregido. En esta segunda corrección la nota máxima a alcanzar será de un 7. Al finalizar la corrección de todos los ejercicios se obtendrá la nota promedio del conjunto de todos ellos, lo que tendrá un peso de un 25% en la nota final de la asignatura.

-Los alumnos realizarán (por parejas o tríos) dos prácticas de laboratorio, debiendo entregar un informe de acuerdo a las indicaciones de los guiones de laboratorio. Cada uno será evaluado sobre 10 y se obtendrá una nota promedio que contará un 25% en la nota final de la asignatura.

-Al finalizar la asignatura se realizará un examen escrito donde cada ejercicio tendrá el mismo peso. La nota promedio será la nota del examen final, que tendrá un peso de un 50% en la nota final de la asignatura. Es condición necesaria para aprobar la asignatura obtener al menos un 3.5 en este examen. Si el resultado es menor que 3.5 el alumno suspenderá la convocatoria ordinaria.

Cualquier alumno/a podrá solicitar Renuncia a la convocatoria mediante escrito entregado al profesorado de la misma, argumentando las razones por las que la solicita y aportando la documentación que le parezca oportuna. El plazo de renuncia expirará quince días antes de la finalización de las clases de la asignatura. El profesor, tras consultar con la Comisión Académica, responderá al alumno/a en un plazo máximo de una semana.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

-La convocatoria extraordinaria consistirá en un examen que cubre el 100% del contenido de la asignatura, incluyendo las prácticas de laboratorio. Todos los ejercicios tendrán el mismo peso y se obtendrá una nota promediada.

Cualquier alumno/a podrá solicitar Renuncia a la convocatoria mediante escrito entregado al profesorado de la misma, argumentando las razones por las que la solicita y aportando la documentación que le parezca oportuna. El plazo de renuncia expirará quince días antes de la convocatoria extraordinaria de la asignatura. El profesor, tras consultar con la Comisión Académica, responderá al alumno/a en un plazo máximo de una semana



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente

Temario

Tema 1: Óptica Geométrica

1.1. La óptica geométrica: Rayo luminoso, índice de refracción y camino óptico

1.2. Principio de Fermat

1.3. Leyes de la óptica geométrica

1.4. Reflexión total

1.5. Reflexión especular y difusa

1.6. Propagación no rectilínea

1.7. Prismas

1.8. Sistemas ópticos: objeto e imagen

1.9. Sistemas ópticos perfectos



Tema 2: Óptica Paraxial

2.1. La esfera como superficie óptica: aproximación paraxial. Invariantes de Abbe y de

Lagrange Helmholtz

2.2. Aumentos lateral, angular y axial

2.3. Elementos cardinales

2.4. Distancia focal. Potencia. Potencia reducida. Focal de una superficie y de un sistema

2.5. Ecuaciones generales

2.6. Asociación de sistemas

2.7. Sistemas convergentes y divergentes. Sistemas afocales

2.8. Lentes. Lentes delgadas

2.9. Espejos. Espejos esféricos y espejos planos

2.10. Formación de imágenes

2.11. Lentes gruesas



Tema 3: Aberraciones

3.1. Aberraciones cromáticas. Doblete acromático.

3.2. Aberraciones geométricas.

3.2. 1. Aberración esférica.

3.2. 2. Coma.

3.2. 3. Astigmatismo.

3.2. 3. Curvatura de imagen.

3.2. 5. Distorsión.

3.3. Cálculo de sistemas ópticos.



Tema 4: Limitación de rayos

4.1 Diafragmas de apertura. Pupilas de entrada y salida.

4.2 Diafragmas de campo. Lucarnas de entrada y salida.



Tema 5: Interferencia y difracción

5.1. Interferencia.

5.1.1.-Teoría general. Coherencia.

5.1.2.-Interferencia por división del frente de onda. Experimento de

Young.

5.1.3.-Interferencia por N fuentes puntuales.

5.2. Difracción.

5.2.1.-Difracción de Fraunhofer.

5.2.2.-Difracción por una rendija larga y estrecha.

5.2.3.-Redes de difracción.

5.2.4.-Difracción por abertura circular.

5.2.5.-Criterio de Lord Rayleigh de resolución de instrumentos ópticos



Tema 6: El Ojo

6.1 Caracterización anatómica.

6.2 Caracterización como instrumento óptico.

6.3 Acomodación.

6.4 Campo visual.

6.5 Defectos en la visión: Ametropías.

6.5.1 Miopía.

6.5.2 Hipermetropía.

6.6 Defectos en la visión no asociados a la convergencia del ojo.

6.6.1. Presbicia.

6.6.2 Astigmatismo.

6.6.3 Uso de prótesis visuales.

6.7 Influencia de las aberraciones.

6.8 Agudeza visual.

6.8.1 Mínimo visible.

6.8.2 Mínimo separable.

6.9 Visión binocular.

6.10 Visión en color.



Tema 7: Lupas y oculares

7.1 Lupa o microscopio simple.

7.2 Instrumentos ópticos compuestos.

7.3 Oculares.

7.3.1 Ocular Kepler.

7.3.2 Ocular Huygens.

7.3.3 Ocular Ramsden.

7.3.4 Ocular Kellner.

7.3.5 Ocular Ortoscópico.

7.3.6 Ocular Simétrico (o Plössl).

7.3.7 Ocular Erfle.



Tema 8: Telescopios

8.1 Introducción.

8.2 Telescopio refractor o anteojo astronómico.

8.2.1 Características generales.

8.2.2 Aumentos.

8.2.3 Objetivos.

8.2.4 Poder resolutivo.

8.2 Anteojo terrestre. Prismáticos o binoculares.

8.3 Anteojo de Galileo.

8.4 Telescopios reflectores.

8.5 Telescopios reflectores catadióptricos.

8.6 Nuevas técnicas en la construcción de telescopios.

8.7 Óptica no visible.



Tema 9: Cámaras Fotográficas

9.1 Profundidad de foco.

9.2 Apertura en objetivos fotográficos.

9.3 Cámara oscura.

9.4 Cámara fotográfica.

9.5 Cámara reflex.

9.6 Objetivos fotográficos.

9.6.1 Objetivo estándar.

9.6.2 Gran angular.

9.6.3 Objetivos Ojo de Pez (Fisheye).

9.6.4 Teleobjetivos.

9.6.5 Objetivos Macro.

9.6.6 Objetivos Zoom.

9.7 Filtros ópticos y polarizadores.

9.8 Sistemas autofocus.

9.9 Cámaras compactas.



Prácticas de Laboratorio:

-LENTES. ASOCIACION DE SISTEMAS OPTICOS

-INTERFERENCIA Y DIFRACCIÓN DE LA LUZ

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

"Física":Vol II Typler, Ed Reverté 1994.



"Física" Alonso Finn, Ed Addison-Wesley 1995.



"Principios de Instrumentación optica" Alberto Oleaga, 1998



"Optica" Hecht-Zajac, Ed. Addison-Wesley.

Bibliografía básica

"Física":Vol II Typler, Ed Reverté 1994.

"Física" Alonso Finn, Ed Addison-Wesley 1995.

"Principios de Instrumentación optica" Alberto Oleaga, 1998

"Optica" Hecht-Zajac, Ed. Addison-Wesley.

Bibliografía de profundización

"Optica" J. Casas, Ed. Univ Zaragoza.



"Light" R.W. Ditchburn, Ed Dover, New York.



"Optica Fisiológica: Psicofísica de la visión", J.M. Artigas Ed Interamericana McGraw-Hill.



"Microscopía Teórico-práctica", J.D. Casartelli, Ed. Urmo.



"Telescope Optics:Evaluation and Design" H. Rutten, M. van Benrooj, Ed. William Bell.



"How to make a telescope", J. Texereau, Ed. William Bell.



"The design and Construction of Large Optical telescopes" P. Bely, Springer-Verlag 2003



"Reflecting Telescope Optics I y II", R.N. Wilson, Springer.



"Applied Photographic Optics" S.F. Ray, Ed. Focal Press.



"The Photographic Lens", S.F. Ray, Ed. Focal Press.



"The Fire within the Eye" D. Park, Ed. Princeton.



"Color and Light in Nature" D. Lynch, Cambridge Univ. Press.

Enlaces

<b>Simulación óptica geométrica y óptica física:</b>



http://www.enciga.org/taylor/lv.htm



http://www-optics.unine.ch/education/optics_tutorials/optics_tutorials.html



http://www.ub.es/javaoptics/index-en.html







<b>Óptica y ondas en general:</b>



http://www.cordonline.net/laserapplets/







<b>Instalaciones de Telescopios en general:</b>



http://www.gemini.edu/



http://hubblesite.org/the_telescope/hubble_essentials/



http://www.keckobservatory.org/



http://keckobservatory.org/gallery



http://www.gtcdigital.net/







<b>VLTI</b>



http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/instruments/overview.html



http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/telescopes/vlti/index.html







<b>LISA-Pathfinder</b>



http://www.esa.int/esaSC/120376_index_0_m.html







<b>Telescopio de Rayos X; XXM-Newton</b>



http://www.esa.int/esaSC/120385_index_0_m.html







<b>ESA con todas las misiones</b>



http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=1