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Programa y planificación Física II Ingeniería Industrial Índice H H Fundamentación de la disciplina Núcleos temáticos de la Física II H Objetivos y contenidos generales de la asignatura Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Bibliografía Indicaciones metodológicas y de organización Sumarios de las conferencias Objetivos y contenidos de las clases prácticas Evaluaciones Secuencia de actividades H H U H H H H H H 1 Fundamentación de la disciplina La Física como ciencia se ocupa del estudio de la materia y sus formas físicas de movimiento: mecánico, térmico, electromagnético, cuántico etc., que son las formas más simples y generales del movimiento de la materia. En otras palabras, el objeto de la Física son los movimientos físicos de la materia y su estructura La física desde su objeto, estudia una gran parte de los fenómenos tanto a escala macroscópica como microscópica presentes en el objeto y campo de acción del ingeniero y brinda los fundamentos teóricos imprescindibles para la solución exitosa de los problemas profesionales con que deberá enfrentarse en algún momento, operando además con conceptos y magnitudes físicas con las que también opera el ingeniero desde su propio objeto. La disciplina correspondiente impartida en los primeros años de la carrera debe contribuir a desarrollar la base conceptual y metodológica del futuro profesional mediante la precisión del objeto de trabajo y el modo de actuación del ingeniero y también a la fundamentación físico matemática de contenidos de otras disciplinas del currículum. Dado su objeto de estudio, esta disciplina desempeña un importante papel en la formación de una concepción científica del mundo, que sustentada en los principios del materialismo dialéctico, promueva en el estudiante una correcta y moderna cosmovisión. La base para el desarrollo del programa han sido las formas de movimiento de la materia, que son presentadas en orden ascendente de complejidad, cuyo estudio se realiza a través de las leyes y teorías físicas más generales, que deben ser tratadas siguiendo un orden lógico sin dejar de tener en cuenta algunos aspectos de orden histórico relacionados con el desarrollo de la Ciencia Física y sus métodos que se consideren importantes para el logro de determinados objetivos educativos. En la elaboración del programa se ha hecho énfasis en el tratamiento sistemático de la estructura de la materia, la teoría especial de la relatividad, las leyes de conservación, y otros aspectos de la física contemporánea, tomándose a la primera como hilo conductor del curso. H Índice Núcleos temáticos de la Física II Ecuaciones de Maxwell. Oscilaciones y ondas electromagnéticas. Teoría ondulatoria electromagnética de la luz. Polarización, interferencia y difracción 2 Objetivos y contenidos generales de la asignatura. Asignatura : FÍSICA II Objeto de estudio: El cuadro electromagnético. Objetivos generales Educativos Contribuir a formar en el estudiante: Una concepción científica del mundo a través del estudio de los movimientos electromagnético, oscilatorios y ondulatorios. El hábito de realizar un enfoque partidista en la explicación de los diferentes fenómenos electromagnéticos, oscilatorios y ondulatorios, sus leyes y conceptos y al abordar el carácter objetivo del campo electromagnético. Una personalidad integral, desarrollando a través de las clases prácticas, laboratorios y seminarios, hábitos y capacidades relacionados con la constancia en el estudio y el trabajo científico; una actitud crítica ante el resultado de su trabajo, la defensa y presentación del mismo como fuente de una actividad independiente y correctamente organizada. Objetivos instructivos Describir los rasgos fundamentales del cuadro electromagnético, estableciendo los modelos fundamentales del objeto de estudio (campo, partícula cargada, dipolos eléctricos y magnéticos y onda electromagnética plana.) y los tipos de movimiento, las ideas y leyes fundamentales, estableciendo una comparación respecto al cuadro mecánico clásico. Formular las ecuaciones de Maxwell en forma integral y en forma diferencial, analizando en ellas la influencia de la sustancia, de la presencia o no de cuerpos cargados (en reposo o en movimiento) así como estableciendo las diferencias entre el problema estacionario y el no estacionario en el carácter relativo de los campos y en las características que presentan en cada caso, utilizando estas ecuaciones en su forma integral para determinar la dependencia geométrica de los campos en casos estacionarios y de alta simetría y para describir cuantitativamente los mecanismos de inducción electromagnética. Aplicar la ley de conservación de la energía y la ecuación de continuidad de la corriente eléctrica para obtener las ecuaciones dinámicas de circuitos eléctricos sencillos (RLC) con generadores de (valores constantes o armónicos) obteniendo la ecuación solución y su dependencia con la frecuencia. Generalizar este método a través de la formulación de las leyes de Kirchhoff, aplicándolas en problemas equivalentes. Inferir a partir de las ecuaciones de Maxwell la existencia de la onda electromagnética libre, describiéndola cuantitativamente en el caso de los campos lejanos a la fuente, dinámica y energéticamente, caracterizándola desde el punto de vista de la polarización, la relación velocidad de propagación-medio (isótropo), la coherencia y el espectro de frecuencia. Aplicar el principio de superposición para describir cuantitativamente, usando la función intensidad, la interferencia, los batimientos y la obtención de estados resultantes de polarización y la difracción de Fraunhofer. Describir cualitativamente la acción de los materiales birrefringentes y dicroicos sobre la onda electromagnética, caracterizando la dependencia de las distribuciones de polarización con los esfuerzos en materiales fotoelásticos en problemas de alta simetría. Aplicar las leyes de la óptica geométrica y el análisis gráfico para la determinación de imágenes (posición y aumento) en sistemas ópticos sencillos (hasta 2 pasos) en la aproximación central y de lentes delgadas. 3 Aplicar el método de trabajo experimental de la disciplina utilizando instrumentos de medición de intensidad de corriente, tensión eléctrica, ángulos, longitud, tiempo, escalas vernier y montando las instalaciones experimentales a partir de un esquema básico de trabajo, expresando los resultados de mediciones directas e indirectas por intervalo de confianza y procesando la información gráfica por el método de los mínimos cuadrados. H Índice Sistema de conocimientos 1. Campo electromagnético. Interacción electromagnética. Características. Carga eléctrica. Propiedades. Quarks. Campo eléctrico y campo magnético. Relatividad de los campos. Caracterización dinámica: vectores intensidad de campo eléctrico e inducción magnética. Caracterización gráfica: líneas de fuerza y líneas de inducción. Leyes de Coulomb y de Biot- Savart. Modelos de dipolos electrico y magnético. Caracterización energética: potencial eléctrico. Fuerza electromotriz. Leyes de Kirchhoff. Ecuación de continuidad de la corriente eléctrica. 2. Ecuaciones de Maxwell para el estado estacionario. Determinación del papel de la sustancia en los campos eléctricos y magnéticos. Caso especial del vacío. Sustancias ferromagnéticas. Influencia de la temperatura. Histéresis. Concepto de capacidad e inductancia. Oscilaciones eléctricas y magnéticas. Resonancia. 3. Ecuaciones de Maxwell para estados no estacionarios. Forma diferencial. Inducción electromagnética y corriente de desplazamiento. Campo electromagnético. Carácter relativo. 4. Onda electromagnética. Caracterización. Magnitudes. Onda linealmente polarizada. Superposición, interferencia y estados de polarización. Métodos interferométricos. Clasificación de las ondas. Fenómenos ondulatorios. 5. Óptica geométrica. Sistemas ópticos centrados. Lentes delgadas. Prisma. Resolución espectral. 6. Difracción. Conceptos básicos. Patrón de difracción. Redes. Poder separador y dispersión angular. 7. Materiales birrefringentes. Dicroísmo. Ley de Malus. Láminas desfasadoras. H Índice H Sistema de habilidades Deducir la dependencia geométrica de la estructura de líneas de fuerza del vector intensidad del campo electrostático para una esfera, un cilindro y un plano (estos últimos en regiones cercanas) usando la forma integral de la ley de Gauss. Caracterizar movimiento mecánico de dipolos en campos exteriores. Calcular fem inducida, determinando su polaridad en casos de B(t) y de contornos en movimiento. Deducir y resolver la ecuación diferencial de circuitos RC, RL y RLC, comparando las distintas soluciones posibles en función de los valores de las componentes y del tipo de estímulo utilizado, caracterizando el comportamiento del circuito en resonancia. Caracterizar el patrón de intensidades para la interferencia de dos focos puntuales, estableciendo las dependencias entre los puntos de máximo o mínimo con la disposición geométrica de los focos y el medio de propagación. Caracterizar los estados de polarización a la salida de láminas birrefringentes (luz incidente linealmente polarizada). Determinar la posición de la imagen y el aumento en sistemas ópticos sencillos usando métodos gráficos y analíticos. Medir magnitudes eléctricas utilizando voltímetros, amperímetros, fuentes de corriente, multímetros, luxómetros, etc. 4 Montar circuitos sencillos a partir de un esquema de trabajo, incluyendo la colocación de los medios de medición. Realizar ajustes de curvas (aproximación lineal) por el método de los mínimos cuadrados. Inferir dependencia de los resultados experimentales de los errores sistemáticos, procesando datos para mediciones directas por intervalos de confianza. H Índice H Bibliografía Texto Básico. Física Universitaria, Sears – Zemansky –Young - Freedman, Félix Varela, La Habana 2008, 811 páginas. Textos Complementarios. Ortega J y otros Electromagnetismo, Oscilaciones y Ondas. León H. Óptica Ondulatoria. Ayoub, M. y otros. Problemas de Electromagnetismo (literatura complementaria). Indicaciones metodológicas y de organización. Ante todo usted debe leer cuidadosamente el prefacio del libro de texto (páginas iii-vi) donde se describe su estructura y los principales cambios en los contenidos de esta edición. Puede saltar el aspecto de las ilustraciones porque el libro se imprimió en blanco y negro pero debe leer obligatoriamente lo que se dice sobre la flexibilidad. Después debe leer el epígrafe “Como lograr el éxito en la Física” donde se exponen ideas que ayudan al estudiante a aprender y las características del libro de texto. El profesor debe insistir en que los alumnos estudien este epígrafe (pero no deben seguir el consejo de escribir el libro, por razones obvias). Las aplicaciones de la Física en la Ciencia y la Tecnología ocupan un lugar importante en los objetivos y contenidos de la disciplina. Ellas deben ser fundamentalmente tratadas en seminarios desarrollados por los estudiantes y en prácticas de laboratorio, utilizando bibliografía actualizada en idiomas inglés y español. Debe evitarse la repetición de contenidos tratados en la enseñanza media o sea, evitar el tratamiento de un contenido dado con los mismos niveles de profundidad y asimilación que son característicos del nivel de enseñanza precedente. La utilización predominante del método deductivo, que permite una importante economía de tiempo en el proceso y un mayor desarrollo del pensamiento lógico de los estudiantes, debe ser una pauta a lo largo de la disciplina, sin dejar de tener en cuenta su relación dialéctica con la inducción sobre todo en el desarrollo de aquellos contenidos que por su complejidad lo requieran. La aplicación del método experimental debe reflejar un progresivo aumento del nivel de complejidad y del grado de independencia de los estudiantes a través de la disciplina, como se expresa en los objetivos de las distintas asignaturas. Es importante la utilización de métodos de enseñanza que contribuyan a la activación del proceso cognoscitivo de los estudiantes y de medios tanto tradicionales como modernos que contribuyan a la eficiencia y eficacia del proceso. La formación de valores en todas las dimensiones debe estar presente en el desarrollo de toda la disciplina. H Índice Sumarios de las conferencias C No.1 Electrostática Ley de Coulomb. Flujo del vector intensidad de campo electrostático. 5 La ley de Gauss. Potencial electrostático. Capacitancia y dieléctricos. Bibliografía: texto, epígrafes 22-1 al 22-9 (carga eléctrica y campo eléctrico), epígrafes 23-1 al 23-6 (la ley de Gauss), epígrafes 24-1 al 24-6 (potencial eléctrico) y capítulo 25 ( capacitancia y dieléctricos). C No. 2 Corriente eléctrica Corriente, resistencia y fuerza electromotriz. Energía y potencia en circuitos eléctricos. Teoría de la conducción de la corriente eléctrica en los metales. Reglas de Kirchhoff. Circuitos RC. Bibliografía: texto, capítulos 26 (corriente, resistencia y fem) y 27 (circuitos de corriente continua). C No. 3 Magnetostática Campo magnético y fuerza magnética. La ley de Gauss del magnetismo. Fuerza magnética sobre conductores con corriente. Las leyes de Biot – Savart y Ampere. Bibliografía: texto, epígrafes 28-1 al 28-4, 28-7 y 28-8, 29-1 al 29-8 C No. 4 Inducción electromagnética Experimentos de inducción. La ley de Faraday y la regla de Lenz. Fem de movimiento. Relatividad de los campos eléctrico y magnético. Campo eléctrico inducido. Autoinductancia. Circuito RL. Bibliografía: texto, epígrafes 30-1 al 30-6, 31-3 al 31-5 C No. 5 Circuitos oscilantes. Circuito LC. Circuito RLC libre. Circuitos de corriente alterna. Resonancia. Bibliografía: texto, epígrafes 31-6, 32-1 al 32-6 C No. 6 Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas Sistema de ecuaciones de Maxwell. Ecuación diferencial de las ondas. Rapidez de la luz. Transporte de energía. Vector de Poynting. Presión de la radiación. Generación de las ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Bibliografía: texto, epígrafes 30-8, 33-1 al 33-9 C No. 7 Óptica geométrica Reflexión y refracción en una superficie plana. Espejos esféricos. Lentes delgadas. Formación de imágenes. Sistemas ópticos compuestos. Instrumentos ópticos. Naturaleza de la luz. 6 Principio de Huygens-Fresnel. Bibliografía: texto, epígrafes 35-1 al 35-7, 36-2, 34-1 y 34-2, 34-8 C No. 8 Interferencia de la luz Interferencia. Coherencia. Interferencia de la luz proveniente de focos puntuales. Condiciones de máximo y mínimo. Experimento de Young. Interferencia en láminas transparentes. Anillos de Newton. Bafía: texto, epígrafes 37-1 al 37-6 C No. 9 Difracción de la luz Difracción de Fresnel y difracción de Fraunhofer. Difracción de Fraunhofer por una abertura rectangular larga y estrecha. Difracción en redes. Dispersión angular y poder separador. Difracción por una abertura circular. Bibliografía: texto, epígrafes 38-1 al 38-6, 38-8 y 38-9 C No. 10 Polarización de la luz Luz natural. Luz polarizada. Estados de polarización. Polarización por reflexión y refracción. Ley de Brewster. Birrefringencia y dicroísmo. Filtros polarizadores. Ley de Malus. Láminas desfasadoras. Bibliografía: texto, epígrafes 34-1 al 34-6 H Índice Objetivos y contenidos de las clases prácticas Nota: La autopreparación incluye en todas las clases los conceptos clave y los resúmenes de cada capítulo. CP No. 1 Ley de Coulomb. Intensidad de campo eléctrico Objetivo: Aplicar la ley de Coulomb y el principio de superposición al cálculo de la intensidad de campo eléctrico en distribuciones discretas y continuas de carga. Autopreparación: estudiar los epígrafes 22-1 al 22-7, en particular los ejemplos 22-8 / 683, 22-9 / 685 y 22-11 / 687. Colección de problemas: problema 22-63 / 701, ejercicio 22-53 / 699, Problema 22-66 / 701 y ejercicio 22-29 / 698. Tarea: problemas 22-56 / 700, 22-67 / 701 y 22-75 / 702. CP No. 2 Ley de Gauss y diferencia de potencial Objetivo: Aplicar la ley de Gauss para calcular el vector E en distribuciones de carga esférica, cilíndrica y plana. Calcular cargas inducidas en esas distribuciones. 7 Autopreparación: estudiar los epígrafes 23-1 al 23-6 (carga en los conductores, epígrafe imprescindible para comprender el contenido de aquí en adelante). Estudiar todos los ejemplos del epígrafe 23-5 (aplicaciones de la ley de Gauss). Colección de problemas: problemas 23-33 y 26 / 727 y 23-35 / 728. Tarea: ejercicio 23-8 / 725, problemas 23-29 / 727, 23-36 / 728, ejercicio 23-17/ 726 y ejercicio 24-24 / 763. CP No. 3 Capacitores y dieléctricos Objetivo: Aplicar la ley de Gauss para calcular capacitancias de capacitores de alta simetría. Autopreparación: estudiar los epígrafes 24-1 al 24-6 (potencial electrostático), epígrafe 25-1 al 25-7 (capacitores y dieléctricos). Estudiar los ejemplos 25-2 y 3 / 774 y 25-4 / 775. Colección de problemas: ejercicios 25-4 y 25-6 / 792 y 25-31 / 794 (analizar físicamente las causas de la variación de los parámetros). Tarea: ejercicio 25-27 / 794, problemas 25-38 / 794 (teclado de una computadora), 2556 y 57 / 796. Preguntas P25-9/791 y P25-15 /792. CP No. 4 Circuitos de corriente eléctrica continua Objetivo: Aplicar las reglas de Kirchhoff a la solución de circuitos eléctricos lineales sencillos. Autopreparación: estudiar los epígrafes 26-1 al 26-6, 27-1 al 27-4. Estudiar a estrategia para resolver problemas de la página 838; basándose en ella resolver el ejercicio 27-16 / 857. Colección de problemas: ejercicios 27-17, 27-21 y 27-22 / 857. Problema 27-61/ 861 ( puente de Wheatstone). Tarea: ejercicios 27-18 y 19 / 857 y problema 27-60/ 861. CP No. 5 Circuitos RC Objetivo: Resolver problemas sencillos sobre cálculo de los parámetros del circuito RC mediante las reglas de Kirchhoff y las propiedades circuitales de los capacitores. Autopreparación: estudiar el epígrafe 27-5 y los ejemplos 27-12 y 13 / 849. Colección de problemas: ejercicios 27-32, 35 / 858 y problema 27-55 / 861. Tarea: ejercicios 27-36 y 37 / 859 y problema 27-54 / 861. CP No. 6 Acciones del campo magnético. Ley de Biot - Savart Objetivo: Describir la desviación de las partículas cargadas en movimiento bajo la acción del campo magnético. Aplicar la ley de Biot – Savart al cálculo del vector inducción magnética. 8 Autopreparación: estudiar los epígrafes 28-1 al 28-5, 29-1 al 29-8. Estudiar la estrategia para resolver problemas (Fuerza magnética / 869). Colección de problemas: ejercicios 28-14 / 895 (partícula en un campo magnético), 29-11 / 933 (brújula: efecto de las líneas de transmisión), 29-20 / 934 ( ley de Biot – Savart) y 28-32 / 896 ( torque sobre una espira). Tarea: ejercicios 28-19 / 895 ( tubo de imagen de TV), 29-12 / 933, 29-16 y 21 / 934 y el problema 29 – 44 / 936. CP No. 7 La ley de Ampère Objetivo: Aplicar la ley de Ampère para corrientes continuas al cálculo del vector inducción magnética. Autopreparación: estudiar el epígrafe 29-7 / 915, la estrategia para resolver problemas ( ley de Ampère , página 918), los ejemplos 29-8 y 9 / 919 y 29-10 / 920. Colección de problemas: ejercicios 29-28 / 935 y problemas 29-60 y 61 / 938. Tarea: ejercicios 29-24 al 29-27 / 935. Problemas 29-58 y 62 / 938. CP No. 8 Inducción electromagnética 1 Objetivo: Aplicar la ley de Faraday y la expresión de la fem de movimiento al cálculo de fuerzas electromotrices inducidas. Aplicar la regla de Lenz para determinar la polaridad de la fem o el sentido de la corriente inducida. Autopreparación: estudiar los epígrafes 30 – 1 al 30-5 (incluir en el 30-3 ley de Faraday, dirección de la fem inducida). Estudiar los ejemplos 30-11 y 12 / 954. Colección de problemas: ejercicios 30-14 / 965, 30-18 y 20 / 966, problema 30-38 / 968. Tarea: ejercicios 30 – 3 / 965, 30-21 / 966 y problemas 30-41/ 968 y 47 / 969. CP No. 9 Inducción electromagnética 2 Objetivo: Aplicar la ley de Faraday al cálculo de fuerzas electromotrices inducidas. Aplicar la regla de Lenz para determinar la polaridad de la fem o el sentido de la corriente inducida. Autopreparación: agregar a la anterior el epígrafe 3-6. Estudiar el ejemplo 30-14 / 957. Colección de problemas: ejercicios 30-13 y 7 / 965. Problema 30-43 / 969. Tarea: ejercicios 30 - 10 y 15 / 965, problemas 30 – 44 / 969 y 30-51 / 970. CP No. 10 Circuitos RL y LC Objetivo: Resolver problemas sencillos sobre cálculo de los parámetros del circuito RL. Resolver problemas sencillos sobre circuitos LC a partir de las características de sus 9 componentes, las reglas de Kirchhoff y la ley de conservación y transformación de la energía. Autopreparación: estudiar los epígrafes 31-1 al 31-6. Estudiar los ejemplos 31-7 / 981 (RL), 31-9 y 10 / 986 (LC). Colección de problemas: ejercicios 31-21 y 24 / 992 (RL) y ejercicios 31-30 y 32 / 992 (LC). Tarea: problemas 31-48 y 55 / 994 (RL), ejercicio 31-29 / 992 (circuito de sintonización de radio), problemas 31-52 y 53 / 994. CP No. 11 Circuitos de corriente alterna Objetivo: Resolver problemas sencillos sobre circuitos de corriente alterna a partir de las propiedades de sus componentes, las reglas de Kirchhoff y la ley de conservación y transformación de la energía. Autopreparación: estudiar los epígrafes 31-7, 32-1 al 32-6. Estudiar los ejemplos 32-3 / 1003 y 32-4 / 1007. Responder la pregunta 32-12 / 1019. Colección de problemas: problemas 32-35, 39, 41 y 43 / 1022. Tarea: ejercicios 32-13 / 1020 y 32-23 / 1021. Problemas 32-40 y 32-41 / 1022 . CP No. 12 Ondas electromagnéticas Objetivo: Calcular el flujo del vector de Poynting. Interpretar dicho flujo en diferentes casos sencillos. Autopreparación: estudiar los epígrafes 30-8, 33-1 al 33-9 y los ejemplos 33-1 / 1034 (campo de un rayo láser) y 33 -2 / 1037. Colección de problemas: ejercicio 33-12 / 1050. Problemas 33-37 / 1051 y 33-43 / 1052 (flujo del vector de Poynting a través de la superficie lateral de un resistor). Tarea: ejercicio 33-4 / 1049, problemas 33-33, 34 y 41 / 1051 y 33 – 44 / 1052 (flujos del vector de Poynting a través de las superficies de un solenoide y un capacitor, respectivamente). CP No. 13 Óptica geométrica Objetivo: Determinar la posición de la imagen y el aumento en sistemas ópticos sencillos (espejos y lentes delgadas) utilizando los métodos gráfico y analítico. Autopreparación: estudiar los epígrafes 34-1 al 34-4, el ejemplo 34-3 / 1060 (rayo reflejado dos veces) y todo el capítulo 35 (Óptica geométrica). Resolver el ejercicio 35-5 / 1112 (imagen telescópica de la luna). Colección de problemas: problemas 35-38 / 1114 y 34-27 / 1080, ejercicios 35-4 / 1112 y 35-27 / 1113. Tarea: ejercicio 35-7 / 1112, problema 34-33 / 1081, pregunta 35-16 / 1112 y ejercicios 35-29, 31, 32 y 33 / 1114. 10 CP No. 14 Interferencia de la luz Objetivo: Calcular y caracterizar el patrón de intensidades para la interferencia de dos focos puntuales y la interferencia en películas transparentes, estableciendo las dependencias entre los puntos de máximo o mínimo con la disposición geométrica de los focos y el medio de propagación. Autopreparación: estudiar los epígrafes 37-1 al 37-4 y el 37-5.Responder por escrito la pregunta 37-2 / 1159. Estudiar el ejemplo 37-4/1151. Revisar cuidadosamente la regla para los cambios de fase en la reflexión. Responder por escrito las preguntas 3713 y 37-15/1160. Colección de problemas: ejercicios 37-8 y 13 / 1161. Ejercicios 37-21 / 1162, 37-17 / 1161 (el número de la figura es 37-11), problemas 37-45 y 47 / 1163 (anillos de Newton). Tarea: ejercicio 37-9 / 1161, problemas 37-37 y 38 / 1163. Ejercicios 37-24 y 26 / 1162, problemas 37-44, 46 y 48 / 1163. Nota: Las expresiones 37-17 y 37-18 están escritas en función del espesor t de la película y la longitud de onda de la luz en ella. Dichas expresiones se pueden escribir 1 2tn m0 y 2tn m 0 Si 0 es la longitud de onda de 2 la luz en el vacío y n el índice de refracción del material de la película. CP No. 15 Difracción de la luz Objetivo: Calcular el patrón de intensidades para la difracción de Fraunhofer por una abertura. Calcular los parámetros en redes planas de difracción (a partir de las expresiones derivadas del principio de superposición). Autopreparación: estudiar los epígrafes 38-1 al 38-4 y 38-8. Estudiar el ejemplo 38-1 / 1169 . Estudiar los epígrafes 38-4 al 38-6 (la rejilla o red de difracción). Estudiar los ejemplos 38-4 / 1177 (ancho de un espectro de rejilla), 38-5/ 1177 y 38-6 / 1179 (poder de resolución de una red). Colección de problemas: pregunta 38-1 / 1188, Ejercicio 38-32 / 1190. Ejercicios 3821, 25 y 26 / 1190, problema 38-47 / 1192. Tarea: ejercicios 38-5 y 6 / 1189, ejercicios 38-33 /1190. Ejercicios 22, 23 y 24 / 1190 y problema 38-49 / 1192. CP No. 16 Polarización de la luz. Objetivo: Caracterizar los estados de polarización de la luz reflejada y de la luz a la salida de filtros polarizadores y láminas birrefringentes. 11 Autopreparación: estudiar el epígrafe 34-6 (polarización) y los ejemplos 34-5 / 1068 (dos polarizadores en combinación) y 34-6 (reflexión en la superficie de una piscina). Responder por escrito las preguntas 34-8 y 34-12 / 1078. Colección de problemas: ejercicios 34-15, 16 y 18 / 1079, problema 34-42 / 1082 (discutir la función de las láminas de , / 2 y / 4). Tarea: ejercicio 34-19 / 1079, problemas 30-38, 40 y 41 / 1081 y 34-43 / 1082. Opcional: problema 34-51 / 1084 H Índice Evaluaciones El sistema de evaluación de la asignatura está conformado por un conjunto de evaluaciones frecuentes y parciales (dos seminarios y dos pruebas). También se integran los resultados de las prácticas de laboratorio. Se realizará un examen final. Los contenidos de los seminarios son los siguientes: Seminario No. 1 Materiales magnéticos Objetivo: Explicar las características de los materiales magnéticos. Contenidos: Definir el magnetón de Bohr, la magnetización M de una sustancia, definir la permeabilidad y la susceptibilidad magnéticas. Explicar el comportamiento de los materiales para, día y ferromagnéticos. Explicar en qué consisten los dominios magnéticos, la saturación magnética y la curva de histéresis. Comparar las propiedades magnéticas de los superconductores con las del resto de las sustancias magnéticas. Relacionar algunas aplicaciones de los superconductores. Ejercicios 29-30 al 29-34 / 935 Bibliografía: epígrafes 29-9 / 922 y 30-9 / 960 Seminario No. 2 Instrumentos de medición eléctrica y el transformador. Objetivo: Explicar el funcionamiento de algunos instrumentos de medición eléctrica. Explicar el funcionamiento del transformador. Contenidos: Principios de funcionamiento de un amperímetro, un voltímetro y un ohmímetro. Ejercicios 27-23 / 857, 27-25 y 29 / 858 Principio de funcionamiento del transformador. Responder la pregunta 32-16 / 1019 Ejercicios 32-29 y 30 / 1021. Bibliografía: epígrafes 27-4 y 32-7 12 Los contenidos de las pruebas parciales son los siguientes: P 1 Electrostática, corriente eléctrica, magnetostática e inducción electromagnética. P 2 Oscilaciones, ondas electromagnéticas, óptica geométrica e interferencia de la luz Secuencia de actividades H Sem. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Actividad No. 1 C 1 Electrostática C 2 Corriente eléctrica CP 3 Capacitancia y dieléctricos C 3 Magnetostática CP 6 Acciones del campo magnético C 4 Inducción, RL CP 8 Inducción 1 C5 Oscilaciones electromagnéticas CP10 Circuitos RL y LC C6 OEM C7 Óptica geométrica C8 Interferencia C9 Difracción C10 Polarización CP15 Difracción Índice Actividad No. 2 CP 1 Electrostática CP 2 Gauss CP 4 Corriente continua Actividad No. 3 CP 5 Circuito RC S1 L1 CP 7 Ley de Ampere PI 1 CP 9 Inducción 2 L2 S2 CP11 CP12 CP13 CP14 PI 2 CP16 Circuito RLC forzado OEM Óptica geométrica Interferencia L (CL) L3 L4 L5 ECL Polarización 13