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Nombre y apellidos	MIGUEL ANGEL RUBIO ALVAREZ (Coordinador de Asignatura)
Correo electrónico	mar@fisfun.uned.es
Teléfono	91398-7129
Facultad	FACULTAD DE CIENCIAS
Departamento	FÍSICA FUNDAMENTAL

Nombre y apellidos	JUAN PEDRO SANCHEZ FERNANDEZ
Correo electrónico	jpsanchez@ccia.uned.es
Teléfono	91398-7172
Facultad	FACULTAD DE CIENCIAS
Departamento	FÍSICA INTERDISCIPLINAR

NOMBRE DE LA ASIGNATURA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA	ÓPTICA II
CÓDIGO
CÓDIGO	61043087
CURSO ACADÉMICO
CURSO ACADÉMICO	2023/2024
DEPARTAMENTO
DEPARTAMENTO	FÍSICA FUNDAMENTAL, FÍSICA INTERDISCIPLINAR
TÍTULO EN QUE SE IMPARTE
TÍTULO EN QUE SE IMPARTE
	GRADO EN FÍSICA
CURSO
CURSO	TERCER CURSO
PERIODO	SEMESTRE 2
TIPO	OBLIGATORIAS
Nº ECTS
Nº ECTS	6
HORAS
HORAS	150
IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE
IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE	CASTELLANO

Las asignaturas «Óptica I» (primer semestre) y «Óptica II» (segundo semestre), del tercer curso del Grado en Física, tienen como objetivo familiarizar a los estudiantes con los fenómenos luminosos, destacando la importancia que han tenido en el desarrollo de la Ciencia en general y de la Física en particular. En cada una de ellas el estudiante debe cursar 6 créditos ECTS, equivalentes a 150 horas de trabajo. 

El estudio experimental de los fenómenos tratados en ambas asignaturas se lleva a cabo en «Técnicas Experimentales III» (segundo semestre, tercer curso),  por lo que se suguiere cursar las tres en el mismo año académico.

Las asignaturas «Óptica I» y «Óptica II», de carácter obligatorio, se enmarcan en el Grado en Física dentro de la materia principal Electromagnetismo y Óptica. De los 41 créditos ECTS asignados a esta materia, 12 corresponden a estas asignaturas, 6 a cada una de ellas.

Cómo entender la naturaleza de la luz ha sido uno de los ejes del desarrollo de la Ciencia desde los griegos a nuestros días. Por esta razón, estas asignaturas deben formar parte del bagaje cultural que ha de tener un estudiante que pretenda entender globalmente la Física. Además, los instrumentos ópticos forman hoy parte de la inmensa mayoría de los dispositivos experimentales utilizados en otros campos científicos, motivo por el cual tanto estas dos asignaturas como la de «Técnicas experimentales III» ayudarán al estudiante en la adquisición de conocimientos, destrezas y competencias fundamentales en su formación como físico.

 

Las asignaturas de «Óptica I» y «Óptica II» requieren de unos conocimientos básicos de Electromagnetismo y Óptica a nivel de fundamentos de Física. Requieren también de un nivel medio de conocimientos de Matemáticas como, por ejemplo, cálculo vectorial, variable compleja y análisis matemático de funciones de varias variables.

Es aconsejable haber cursado y superado las asignaturas de Fundamentos de Física II y III, así como Electromagnetismo I y II.

 

Los estudiantes pueden contactar con el equipo docente a través del curso virtual, por correo electrónico o teléfono. Para realizar preguntas relativas al temario de la asignatura se recomienda el empleo de los foros ofrecidos en el curso virtual de la asignatura.

Datos de contacto:

Dr. D. Miguel Ángel Rubio Álvarez
Despacho 0.08.
Tel.: 913987129.
Correo electrónico: mar@fisfun.uned.es
HORARIO GUARDIA: Miércoles, de 11:00 h a 13:00 h y de 16:00 h a 18:00 h

D. Juan Pedro Sánchez Fernández
Despacho: 0.28.
Tel.: 913987172.
Correo electrónico: jpsanchez@ccia.uned.es
HORARIO GUARDIA: Martes, de 15:30 h a 19:30 h.

Facultad de Ciencias.
Edificio Las Rozas 1, Avda. de Esparta s/n, 28232 Las Rozas.

 

En el enlace que aparece a continuación se muestran los centros asociados y extensiones en las que se imparten tutorías de la asignatura. Estas pueden ser:

• Tutorías de centro o presenciales: se puede asistir físicamente en un aula o despacho del centro asociado.

• Tutorías campus/intercampus: se puede acceder vía internet.

Consultar horarios de tutorización de la asignatura 61043087

Los resultados del aprendizaje que se adquiere con el estudio de la asignatura y la realización de las actividades propuestas son los siguientes:

• Saber derminar el camino óptico recorrido por las ondas que interfieren en un dispositivo interferómetrico y, a partir de él, la diferencia de fase de las mismas.

• Saber calcular la expresión de la intensidad en un punto genérico de una pantalla, en la que se observa la figura de interferencias, en el caso en que las ondas que interfieren sean planas, esféricas y cilíndricas.

• Saber calcular los máximos y mínimos de intensidad, así como los puntos de igual intensidad para determinar la forma de las franjas de interferencia. Así mismo, saber determinar en su caso la interfranja.

• Entender el funcionamiento de un interferómetro de Michelson.

• Entender el funcionamiento de un interferómetro de Fabry-Pérot.

• Entender la información que sobre la fuente proporciona la distribución de intensidad que se recoge en la pantalla de observación en los casos mencionados (Michelson y Fabry-Pérot).

• Conocer y saber aplicar el Principio de Huygens-Fresnel.

• Conocer y diferenciar las aproximaciones de Fresnel y Fraunhofer de la difracción.

• Saber determinar la distribución de intensidad para una rendija estrecha y otros obstáculos de geometría sencilla en la aproximación de Fraunhofer.

• Saber calcular los máximos y mínimos de la intensidad difractada para extraer la información que sobre las pantallas difractantes (obstáculos) contiene dicha distribución.

• Saber determinar las limitaciones que impone la difracción en las medidas y el poder de resolución de los dispositivos experimentales.

• Conocer el fundamento de las redes de difracción y su aplicación en espectroscopía.

• Saber qué significado físico tiene la coherencia de la radiación luminosa.

• Entender la relación entre la coherencia y la visibilidad de las franjas de interferencia.

• Distinguir entre coherencia espacial y temporal.

• Conocer los procedimientos experimentales para su determinación.

• Relacionar la coherencia temporal con la anchura de banda de la radiación.

• Comprender el funcionamiento del interferómetro estelar de Michelson.

• Conocer las características físicas esenciales de la radiación láser.

• Entender los mecanismos de interacción de la radiación con la materia: absorción, emisión espontánea y emisión estimulada o inducida.

• Entender los mecanismos de bombeo para obtener la inversión de población.

• Entender el funcionamiento de la cavidad láser (Fabry-Pérot activo).

• Entender el funcionamiento del láser de Rubí (bombeo óptico).

• Entender el funcionamiento del láser de He-Ne (bombeo por colisiones resonantes).

• Conocer algunas aplicaciones científicas y tecnológicas de los láseres.

• Conocer y saber utilizar las principales magnitudes radiométricas y fotométricas y sus correspondientes unidades en el SI.

• Entender el mecanismo de paso de la Radiometría (medida de la energía radiante) a la Fotometría (medida de la energía radiante que produce sensación visual): sensibilidad espectral del ojo humano.

• Conocer las características emisoras de las principales fuentes de luz, tanto naturales (el Sol y las estrellas) como artificiales (lámparas creadas por el hombre).

• Conocer las características de los detectores de radiación: responsividad espectral, tiempo de respuesta, ruido…

   

Además del examen presencial que el estudiante debe realizar en el Centro Asociado en el que esté matriculado, imprescindible para superar la asignatura, el alumno podrá acogerse a la evaluación continua, que supone un determinado porcentaje de la nota, así como a alguna actividad extra que puede subir la nota en su conjunto. Estas actividades facilitan el aprendizaje de los contenidos de la asignatura y sirven para su evaluación continua, tal y como aconseja el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES).

A continuación comentamos brevemente cada una de estas actividades:

1. Examen presencial (actividad obligatoria). La prueba presencial (convocatoria ordinaria en mayo/junio y extraordinaria en septiembre) constará de dos problemas, uno de interferencias y otro de difracción (bloques temáticos 1 y 2, respectivamente), que supondrán el 80% de la calificación global del mismo, más tres cuestiones teórico-prácticas, una de cada uno de los bloques temáticos 3, 4 y 5, de las que se elegirán solamente dos y que representarán el 20% restante de la calificación. Se permitirá la utilización de un libro de teoría, a elección del estudiante, y calculadora no programable. En ningún caso se podrá utilizar material manuscrito ni fotocopiado. Se calificará sobre 10 puntos.
    
2. La evaluación continua, que en todo caso será voluntaria, constará de dos pruebas de evaluación continua (PEC 1 y PEC 2) que consistirán en problemas, cuestiones teóricas, o prácticas virtuales (no presenciales). En el curso virtual se indicarán las instucciones y plazos para la realización de estas pruebas.
    
3. Actividad adicional (actividad voluntaria): Se realizará en el mes de mayo (antes del examen final de dicho mes). La fecha exacta de su celebración se indicará en el calendario de actividades del curso virtual, donde además se proporcionará información más detallada, con tiempo suficiente para su preparación. La prueba consistirá en la resolución de ejercicios sobre los bloques temáticos 1 y 2 del programa de la asignatura; se calificará entre 0 y 10 puntos.

En el apartado de "Sistema de Evaluación" de esta Guía se indica el peso de cada una de estas actividades en la calificación final del estudiante.

 

TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL
Tipo de examen
Tipo de examen	Examen de desarrollo
Preguntas desarrollo
Preguntas desarrollo	4
Duración
Duración	120 (minutos)
Material permitido en el examen
Material permitido en el examen	Libro base de la asignatura. Calculadora no programable.
Criterios de evaluación
Criterios de evaluación	Realización correcta y bien explicada de los problemas y cuestiones propuestos.
% del examen sobre la nota final
% del examen sobre la nota final	80
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC	5
Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC
Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC	10
Nota mínima en el examen para sumar la PEC
Nota mínima en el examen para sumar la PEC	4
Comentarios y observaciones
Comentarios y observaciones	El porcentaje del examen sobre la nota final será del 80% si se realizan las dos pruebas de evaluación continua propuestas, del 90% si se realiza sólo una o del 100% si no se participa en la evaluación continua.

PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC)
¿Hay PEC?
¿Hay PEC?	Si
Descripción
Descripción	Evaluación continua (evaluable) es voluntaria y constará de dos pruebas: PEC 1 y PEC 2. Estas consistirán en la entrega de problemas, cuestiones teóricas, o prácticas virtuales (no presenciales). En el curso virtual se indicarán las instrucciones concretas relativas a estas pruebas.
Criterios de evaluación
Criterios de evaluación	Realización correcta y bien explicada de los problemas, ejercicios, o prácticas virtuales propuestos.
Ponderación de la PEC en la nota final
Ponderación de la PEC en la nota final	20% (realización de ambas PECs), 10% (realización de una sola PEC) ó 0% (PECs no realizadas).
Fecha aproximada de entrega
Fecha aproximada de entrega	PEC1: marzo/abril. PEC 2: abril/mayo.
Comentarios y observaciones
Comentarios y observaciones	Para tener en cuenta las calificaciones de la evaluación continua es imprescindible obtener una calificación igual o superior a 4 puntos en la prueba presencial. Cuando ello se cumpla, la nota de las PECs (porcentuales) se tendrán en cuenta aunque su calificación sea inferior a 5 puntos sobre 10.

OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES
¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s?
¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s?	Si
Descripción
Descripción	Actividad adicional. Se realizará en el mes de mayo (antes del examen final de dicho mes). La fecha exacta de su celebración se indicará en el calendario de actividades del curso virtual, donde además se proporcionará información más detallada, con tiempo suficiente para su preparación. Ésta consistirá en la resolución de ejercicios sencillos sobre los bloques temáticos 1 y 2 del programa de la asignatura y se calificará entre 0 y 10 puntos.
Criterios de evaluación
Criterios de evaluación	Realización correcta de los ejercicios propuestos.
Ponderación en la nota final
Ponderación en la nota final	La calificación sumará como máximo 1 punto sobre la nota global.
Fecha aproximada de entrega
Fecha aproximada de entrega	Antes de la primera semana de exámenes.
Comentarios y observaciones
Comentarios y observaciones	Para que la nota de la actividad adicional sea tenida en cuenta, tendrán que cumplirse las siguientes condiciones: a) La nota de la actividad debe ser superior o igual a 5 puntos sobre 10. b) La nota del examen presencial (independientemente de la realización de las otras PECs) debe ser igual o superior a 4 puntos.

¿Cómo se obtiene la nota final?

La nota final de la asignatura se configurará de la siguiente manera: La prueba presencial es obligatoria y se calificará sobre 10 puntos. La evaluación continua es voluntaria. En caso de acogerse a la evaluación continua, las PECs podrán contar hasta un 20% de la nota total (10% cada una). El examen contará un 80% (si se hacen dos PECs) o un 90% (si se hace sólo una). En caso de no realizar PECs, el porcentaje asignado al examen derá el 100%. La actividad adicional es también voluntaria y podrá subir hasta 1 punto (añadido, no porcentual) la nota global de la asignatura. Para poder tener en cuenta las calificaciones de las PECs y la actividad adicional es imprescindible obtener una calificación igual o superior a 4 puntos en la prueba presencial. Para que la nota de la actividad adicional se tenga en cuenta, la calificación de la misma tendrá que ser superior o igual a 5 sobre 10. Las calificaciones de las PECs y de la actividad adicional son válidas de cara a la convocatoria extraordinaria de septiembre, pero no para los siguientes cursos académicos. Estas pruebas se realizan durante el periodo lectivo del curso y no se repiten en septiembre.

Los cuatro primeros bloques temáticos del programa de esta asignatura se pueden estudiar por los Capítulos 9, 10, 12 y 13 del texto básico:  Óptica, de E. HECHT. Editorial: Pearson Education, S.A. Cualquier edición de este libro es válida; la última edición en castellano es la 5ª, publicada en 2017. ISBN: 978-84-9035-492-6. ISBN e-Book: 978-84-9035-493-3.

Si el estudiante dispone de otro texto de Óptica, puede utilizarlo siempre que sus contenidos se correspondan con los del programa de la asignatura.

El bloque temático 4, dedicado al láser, puede ampliarse por el libro Fundamentos de la Radiación Láser de M. Yuste y C. Carreras, Cuaderno de la uned nº 113, UNED, Madrid (1992), ISBN: 84-362-2838-3, de fácil consulta en las bibliotecas de los Centros Asociados de la UNED. (Estará disponible en formato pdf en el curso virtual mientras se prepara una segunda edición del mismo.)

Para el bloque temático 5, dedicado a Radiometría y Fotometría, se pondrá material específico en el curso virtual a disposición de los estudiantes.

 

El libro Óptica electromagnética: Fundamentos, de Cabrera et al., es muy adecuado para el estudio de las asignaturas de Óptica I y II en lo concerniente al tratamiento electromagnético riguroso de la radiación luminosa. En él se  abordan también algunos aspectos de la Óptica no lineal, que son de gran actualidad, aunque no formen parte del examen.

El libro Óptica, de Ditchburn, que además de los temas clásicos de Óptica Física contiene un tratamiento de la teoría electromagnética de la luz y de la teoría cuántica de la interacción materia-radiación, así como otros temas más aplicados, como los láseres, la holografía, las fibras ópticas y las guías de onda, puede ser utilizado en el estudio de esta asignatura como en el de "Óptica avanzada" (4º curso del Grado en Física).

Se indican también algunos libros de problemas, aunque con la colección de problemas resueltos que el equipo docente pone a disposición de los estudiantes en el curso virtual sería suficiente para el entrenamiento de los fenómenos estudiados.

• Óptica y Física Ondulatoria. Ejercicios resueltos. J. Renault. Editorial Paraninfo, Madrid (1993). 
• Óptica física. Problemas y ejercicios resueltos. F. Carreño y M.A. Antón. Ed. Prentice Hall (Pearson Education), Madrid (2001).
• Elementos de Óptica: ejercicios y problemas. Cuaderno de la UNED nº 25. P.M. Mejías. Editorial UNED, Madrid (1987).
• 100 problemas de Óptica. P.M. Mejías y R. Martínez-Herrero. Ed. Alianza, Madrid (1996).

 

Es recomendable la visualización del vídeo La luz a través de la Historia, de 45 minutos de duración, y la lectura de su Guía Didáctica. Autores: C. Carreras y M. Yuste. Realizadora: R. Viejo. CEMAV-UNED, 2001 (2ª edición). ISBN: 84-362-4389-7.

Este vídeo consta de tres partes independientes:

• Parte I: de los griegos a Newton, donde se presentan las primeras teorías de Platón, Demócrito y Aristóteles, los grandes Tratados de Óptica de la Antigüedad y de la Edad Media, finalizando con la descripción del triunfo de la teoría corpuscular de Newton sobre la teoría ondulatoria de Huygens, triunfo que se prolongaría a lo largo de todo el siglo XVIII.
• Parte II: el siglo de las ondas, donde se describen los grandes experimentos de difracción, interferencias y polarización del siglo XIX que dieron al traste con la teoría corpuscular, estableciendo  las bases de la moderna teoría electromagnética de la luz de Maxwell, que consagraría el triunfo de la teoría ondulatoria.
• Parte III: la dualidad onda-corpúsculo, donde se describe la fascinante revolución de las ideas físicas a principios del siglo XX, con la aparición de los fotones de Einstein y la vuelta de las teorías corpusculares de la luz, que plantea la paradójica situación del mundo microscópico, en el que la dualidad onda-corpúsculo adquiere su máxima significación.

La televisión educativa de la UNED ha retransmitido en varias ocasiones las tres partes y pueden visualizarse a través de canalUNED (los enlaces correspondientes junto con la Guía Didáctica en pdf se proporcionan en el curso virtual de la asignatura).