E01 - CIO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA O UNIDAD DE APRENDIZAJE (1)
Instrumentación Óptica II
CICLO (2)
CLAVE DE LA ASIGNATURA (3)
Optativa
E01
OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DE LA ASIGNATURA (4)
Que el estudiante conozca y maneje las técnicas del análisis, la síntesis y la optimización de los sistemas ópticos. Se
espera que al final del curso, el estudiante pueda plantear y resolver problemas típicos de diseño y optimización de
sistemas ópticos, tanto teórica, como numéricamente.
TEMAS Y SUBTEMAS (5)
1. Técnicas avanzadas de la Optica Gaussiana.
1.1
Matrices Gaussianas.
1.1.1
Matriz Característica del sistema óptico.
1.1.2
Matriz entre planos conjugados.
1.1.3
Matriz entre planos focales.
1.1.4
Matriz entre planos principales.
1.1.5
Matriz entre planos nodales.
1.2
Los Paréntesis Gaussianos, técnicas de cálculos eficientes de Matrices Gaussianas.
1.3
Diagrama de Delano (Diagrama Y-Y barra).
1.3.1
Definición del Diagrama Y-Y barra.
1.3.2
Diagrama normalizado Y-Y barra.
1.3.3
Diagrama Omega-Omega barra.
2.- Transformaciones sobre la orientación de la imagen. Diagramas túnel.
2.1
Prismas con reflexión total interna.
2.1.1 Prismas deflectores.
2.1.2 Sistemas retrovisores.
2.1.3 Prismas inversores y reversores.
2.1.4 Prismas retardadores.
2.1.5 Prismas divisores de haz.
2.2
Prismas cromático-dispersores.
2.2.1 Prisma equilátero.
2.2.2 Prisma de desviación constante.
3.- Análisis y síntesis de Instrumentos ópticos. Representación matricial y de Delano.
3.1
Sistemas ópticos convencionales.
3.1.1 Lupa simple.
3.1.2 Cámara fotográfica.
3.2
Cámaras fotográficas astronómicas.
3.2.1 Cámara Schmidt.
3.2.2 Cámara Maksutov.
3.3
Microscopios.
3.3.1 Sistema básico.
3.3.2 Sistema condensador, iluminación de Koehler.
3.3.3 Objetivos de microscopio. Acromático, aplanático.
3.3.4 Oculares de microscopio. Huygens, Ramsden, Kellner.
4.- Evaluación exacta y optimización inicial de sistemas ópticos.
4.1
Trazo exacto de rayos.
4.1.1 Trazo axial exacto.
4.1.2 Trazo meridional exacto.
4.1.3 Trazo oblicuo exacto. Trazos sagitales.
4.2
4.2.1
Diagrama exacto de manchas. Función de punto extendido.
Prueba policromática de la estrella. Optimización cromática del sistema.
4.2.2 Optimización inicial de aberraciones de tercer orden. Planicidad de campo.
5.- Evaluación exacta y optimización avanzada de sistemas ópticos.
5.1
Efecto global de las aberraciones en la calidad de la imagen.
5.1.1 Balance de aberraciones de tercer y quinto órdenes.
5.1.2 Función de Transferencia de Modulación. Resolución espacial.
5.2
Limitantes del proceso de optimización de los sistemas ópticos.
5.2.1 Limitantes físicas. Sistema limitado por difracción.
5.2.2 Limitantes prácticas. Aberraciones residuales tolerables.
5.2.3 Limitantes económicas. Complejidad, costo y peso del sistema.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE (6)
i)
Frente a docente: Se cubre un total de 56 horas-pizarrón, dos sesiones de dos horas a la semana por 14
semanas, con la participación activa del estudiante, a través de preguntas, aportación de ejemplos y
desarrollos algebraicos en clase.
ii)
Independientes: El estudiante realiza tareas diversas fuera del aula, como solución de problemas
matemáticos y numéricos, lectura y análisis de artículos de investigación y referencias bibliográficas. El
alumno acude a consultas de asesoría con el profesor de la materia citada. Las actividades del alumno fuera
del aula, le significan un promedio de 72 horas en total. En la solución de problemas numéricos el estudiante
empleará los programas profesionales de diseño óptico que se le proporcionarán en clase: DisOp, OSLO ó
EIKONAL.
CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION Y ACREDITACION (7)
El curso se evalúa de acuerdo a los siguientes conceptos: tareas, exposiciones, investigación, exámenes y
asistencia. El porcentaje para cada uno de estos puntos, será criterio del docente.
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