SALTA, 07 de noviembre de 2.008

Expediente Nº 8.492/08

RES. D. Nº 434/08

VISTO:

Estas actuaciones relacionadas con la presentación efectuada por la Dra. Gladis Graciela Romero de Passamai, solicitando aprobación del programa de la asignatura “Óptica I” como así también Régimen de Regularidad, para la Carrera de Licenciatura en Física Plan 2005;

CONSIDERANDO:

Que la mencionada propuesta obrante a fs. 2 y 3 de estos actuados, fue sometida a la opinión de la Comisión de Carrera citada;

Que se cuenta con el VºBº de la Comisión de Docencia obrante a fs. 04, de las presentes actuaciones;

POR ELLO, en el marco de las disposiciones reglamentarias vigentes, de la Res. CD 281/02 y en uso de las atribuciones que le son propias;

EL DECANO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS

(Ad-referéndum del Consejo Directivo)

R E S U E L V E:

ARTÍCULO 1º: Aprobar el programa de la asignatura “Óptica I” como así también el Régimen de Regularidad, para la Carrera de Licenciatura en Física Plan 2005, que como Anexo I, forma parte de la presente Resolución.

ARTÍCULO 2º: Hágase saber a la Comisión de Carrera de Física, al Departamento de Física, a la Dra. Gladis Graciela Romero, al Departamento Archivo y Digesto y siga a la Dirección de Alumnos para su toma de razón, registro y demás efectos. Cumplido, ARCHÍVESE.

RGG

ANEXO I de la Res. D. Nº 434/08 - Expediente Nº 8.492/08

Asignatura: OPTICA I

Carrera/s: Licenciatura en Física. Plan/es: 2005

Departamento o Dependencia: Departamento de Física

Profesor Responsable: Dra. Graciela Romero

PROGRAMA ANALITICO

Tema 1: Interferencia

Superposición de ondas luminosas. Interferómetros. Clasificación de interferómetros. Experiencia de Young. Interferómetro de Fabry-Perot. Interferómetro de Michelson. Interferómetro de Mach-Zehnder. Franjas de interferencia contraste y coherencia. Coherencia temporal. Coherencia espacial. Longitud de coherencia.

Tema 2: Sistemas lineales bidimensionales

Análisis de Fourier en dos dimensiones. Condiciones de definición y existencia. La transformada de Fourier como una descomposición, teoremas. Funciones con simetría circular. Transformada de Fourier-Bessel. Sistemas lineales invariantes. Función de transferencia. Teoría del muestreo bidimensional. Teorema del muestreo de Whittaker-Shannon.

Tema 3: Difracción

Fundamentos de la teoría escalar de la difracción: Ecuación de Helmholtz. Teorema de Green. Teorema Integral de Helmholtz-Kirchhoff. Difracción por una pantalla plana: Formulación de Kirchhoff. Aplicación del teorema integral, condiciones de contorno. Formula de difracción de Fresnel-Kirchhoff y Principio de Huygens. Formulación de Rayleigh-Sommerfeld. Generalización a ondas monocromáticas. Difracción en bordes. Espectro angular de las ondas planas. Difracción de Fresnel y Fraunhofer. Aproximaciones al principio de Huygens-Fresnel. Ejemplos de patrones de difracción de Fraunhofer y Fresnel.

Tema 4: Transformada de Fourier y Sistemas de formación de imágenes

Lentes delgadas como transformación de fase. Función espesor. Transformación de fase y su significado físico. Propiedades de la Transformada de Fourier de una lente. Formación de Imagen con iluminación monocromática. Respuesta impulsiva de lentes. Relación entre objeto e imagen. Tratamiento generalizado de sistemas formadores de imágenes. Efectos de difracción. Respuesta en frecuencia de un sistema limitado por difracción coherente e incoherente. Función de Transferencia Óptica. Aberraciones y efecto sobre la respuesta en frecuencia. Comparación entre formación de imagen coherente e incoherente. Resolución más allá del límite clásico de difracción.

Tema 5: Filtrado espacial y procesamiento de la información óptica.

Fundamentos Históricos: Experimento de Abbe-Porter. Microscopio de Zernike. Medios de registro de imágenes: film fotográfico y CCD (Charge Coupled Device). Función de modulación de transferencia. Sistemas de procesamiento incoherente basado en óptica geométrica: Mecanismo de registro de imágenes. Respuesta impulsiva en sistemas desenfocados. Limitaciones. Síntesis en el dominio de frecuencias: Sistemas coherentes. Filtro de Vander Lugt. Aplicaciones.

Tema 6: Holografía e Interferometría Holográfica

Introducción histórica. Registro del frente de onda en amplitud y fase. Reconstrucción del frente de onda original. Linealidad de los procesos de reconstrucción. Holograma de Gabor: onda de referencia. Imágenes gemelas. Limitaciones. Holograma de Lith-Upatnieks: Registro y reconstrucción. Clasificación de Hologramas. Holografía Digital: Reconstrucción numérica. Eliminación del término continuo o de orden cero. Interferometría Holográfica: método de doble exposición, promedio temporal y tiempo real. Aplicaciones.

Tema 7: Speckle e Interferometría Speckle

El fenómeno speckle: propiedades físicas. Propiedades estadísticas: estadísticas de primer y segundo orden. Función de autocorrelación y teorema de Wiener-Kintchine. Speckle Dinámico. Interferometría Speckle: interferometría speckle digital, franjas de correlación. Evaluación de la diferencia de fase. Aplicaciones: Medición de desplazamientos y tensiones, vibraciones, objetos opacos y transparentes.

Bibliografía

1. Goodman, J. W. Introdution to Fourier Optics. Mac Graw-Hill. 1968

2. Born, M. And Wolf, E. Principles of Opticas. Pergamon Press. 1993

3. Guenther R. Modern Optics. John Wiley & Sons, New York, pp 87-115, 1990.

4. Vest C. M. Holography Interferometry. New York: Wileyraphyc nondestrutive testing. , 1979.

5. Jûptner W. Digital Holography

6. Dainty J. D editor. Laser Speckle and Related Phenomena, vol 9. Berlin: Springer, 1984.

7. Roy Frieden, B. “Probability, Statistical Optics, and Data Testing”. Springer-Verlag. 1983

8. Smith, W. J. Moden Optical Engineering. Mc Graw-Hill Inc. 1990

9. Hecht E. Optics. Addison Wesley Publishing company. 1987

10. Lipson, S. G.; Lipson H and Tannhauser, D. A. Optical Physics. Cambrige University, 3º edition. 1995

11. Erf, R. Speckle Metrology. Academia Press. 1978

12. Erf, R. Holografía. Academia Press. 1974

PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

Interferencia. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 1 – Trabajo experimental Nº 1:

• Interferómetro de Young. Medida de distancia entre rendijas

• Inerferómetro de Michelson: Medida de longitud de onda de láseres. Medida del índice de refracción del aire en función de la presión.

Sistemas Lineales. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 2

Difracción. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 3. Trabajo experimental Nº 2: Visualización de patrones de difracción.

Transformada de Fourier y sistemas formadores de imágenes. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 4.

Filtrado espacial y Procesamiento de la Información Óptica. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 5.

Trabajo experimental Nº 3: Experiencia de Abbe.

Holografía e Interferometría Holográfica. Trabajo Práctico de resolución de problemas Nº 6. Trabajo experimental Nº 4: Medición de microdeformaciones.

Speckle e Interferometría speckle. Trabajo Experimental Nº 5. Experiencia de Burch Tokarsky versión digital.

REGIMEN DE REGULARIDAD

Para regularizar esta asignatura se requiere dar cumplimiento a las siguientes condiciones:

1. Asistencia al 80 % de las clases

2. Aprobar todos los trabajos prácticos de Laboratorio.

3. Aprobar dos instancias de evaluación consistes en:

   • Un primer parcial escrito, el que deberá aprobarse con un porcentaje mayor al 60% del total o su correspondiente recuperación

   • Un segundo parcial consistente en un seminario sobre una aplicación de metrología óptica.

El no cumplimiento de algunos de los requisitos coloca al alumno en condición de Alumno Libre.

Rgg

Firmado: Prof. María Elena Higa - Ing. Norberto A. Bonini

Secretaria Académica – Decano