programa - Universidad de Murcia

Universidad de Murcia
Curso Académico 2007/2008
Facultad Química
Diplomatura de Óptica de Cristales Naturales
1-Identificación
1.1. De la asignatura
Nombre de la signatura Óptica de Cristales Naturales
Código
9I0
Curso / Grupos
3er curso / 1 grupo
Tipo
Optativa
Créditos LRU Teóricos 3
Prácticos 1.5
Estimación del volumen de trabajo del 2.8 crd ECTS teoría = 70 horas.
alumno (ECTS) 1.4 crd ECTS prácticas = 35
horas.
Duración Cuatrimestral
Idiomas en que se imparte Castellano
1.2 Del profesorado:
Nombre y
Apellidos
Área/
Despacho y Teléfono
Departamento
Facultad
dónde se
ubica.
Asunción Cristalografía y
Química
7442
Alías
Mineralogía/
Linares Química Agrícola,
Geología y
Edafología
Purificación Cristalografía y
Química
7442
Linares
Mineralogía/
Moreno Química Agrícola,
Geología y
Edafología
Correo
electrónico y
página web
Horario de
atención al
alumnado
[email protected] Lunes de 16 a 18h.
Martes y miércoles
de 10 a 12 horas.
[email protected] Martes, miércoles
y jueves de 10 a 12
horas.
2-Presentación
Esta asignatura ofrece un complemento importante a las distintas materias
de óptica cursadas en los dos primeros cursos al analizar las principales
propiedades ópticas de los cristales y los principales métodos de estudio de
1
los mismos. Por otra parte, las numerosas aplicaciones de los cristales
naturales han motivado la inclusión de varios temas de Mineralogía
Descriptiva.
Los objetivos específicos de esta asignatura son:
- Reconocimiento de los elementos de simetría que aparecen en los
cristales.
- Clasificación de los cristales en las distintas clases de simetría y
sistema según los elementos que posean.
- Conocer la clasificación óptica de los cristales naturales en
función del índice de refracción que presentan y las superficies
ópticas.
- Estudiar los cristales bajo el microscopio de polarización. Conocer
las principales propiedades determinativas con luz polarizada plana
y convergente.
- Estudiar los métodos más importantes de síntesis de cristales así
como las principales tallas que se practican.
- Conocer los materiales mas empleados para imitar cristales
naturales.
- Hacer una introducción a la Gemología estudiando los conceptos de
mineral y gema, las propiedades físicas de los minerales y su
clasificación.
- Estudiar las gemas preciosas, diamante, esmeralda, rubi y zafiro,
así como otras gemas importantes, cuarzo, topacio turmalina y
otros cristales de interés en óptica.
Los conocimientos, habilidades y destrezas que debe adquirir el alumno:
- Conceptos básicos de cristalografía.
- Manejo del microscopio de polarización para el estudio de
propiedades ópticas e identificación de cristales.
- Entender los métodos más utilizados para sintetizar cristales y
conocer que materiales son los más empleados como sustitutos de
los cristales naturales.
- Conocer las propiedades físicas y químicas más características de
las principales gemas.
- Manejar la lupa 10x, la lupa binocular y el refractómetro como
principales herramientas en la identificación de gemas.
3-Conocimientos previos
Al ser una asignatura de tercer curso, el alumno ya posee conocimientos de
física suficientes para entender la primera parte de la asignatura. La
2
segunda parte es totalmente nueva para todos excepto para aquellos que
hubieran cursado Geología en Bachillerato, pero no requiere conocimientos
previos específicos.
4-Competencias
-
Capacidad de análisis y síntesis.
Capacidad de para la comprensión abstracta.
Razonamiento crítico.
Aprendizaje autónomo.
Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica.
Conocimientos generales básicos.
5-Contenidos
PROGRAMA DE TEORÍA
Tema 1. Fundamentos de Cristalografía. Simetría en los cristales. Las
32 clases de simetría. Los sistemas cristalinos.
Tema 2. Principales propiedades ópticas de los cristales en luz
transmitida. Doble refracción. Clasificación óptica de los cristales.
Superficies ópticas.
Tema 3. El microscopio de polarización. Estudio de los cristales en luz
polarizada plana. Estudio de las principales propiedades determinativas.
Tema 4. Estudio de los cristales en luz polarizada convergente. Figuras
de interferencia en cristales uniáxicos y biáxicos. Determinación del
signo óptico. Polarización rotatoria.
Tema 5. Principales métodos de síntesis de cristales. Evolución
histórica. Crecimiento a partir de un fundido. Crecimiento por
disolución. Cristales líquidos.
Tema 6. Tallado y pulimentado de los cristales. Principales métodos de
talla en cristales naturales. Inclusiones en los cristales. Fenómenos de
crecimiento.
3
Tema 7. Vidrios, plásticos y otros materiales de imitación. Materiales
tratados: tinción, tratamientos térmicos e irradiación.
Tema 8. Tema de Introducción a la Gemología. Definiciónes de mineral
y gema. Propiedades físicas y químicas de las gemas.
Tema 9. Diamante. Esmeralda. Crisoberilo.
Tema 10. Grupo del cuarzo. Variedades macro y microcristalinas.
Aplicaciones técnicas del cuarzo.
Tema 11. Corindón. Rubí y zafiro. Aplicaciones al láser. Topacio.
Turmalina. Opalo. Otros cristales de interés en óptica.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
1- Ejercicios básicos sobre dibujo y representación de cristales. Formas
simples y combinaciones en distintos sistemas. Estudio con el programa
Shape.
2- El microscopio de polarización: estudio y manejo de sus componentes
3- Estudio de las principales propiedades ópticas de los cristales en luz
polarizada plana.
4- Estudio de las principales propiedades ópticas de los cristales en luz
polarizada convergente.
5- Identificación de fases cristalinas al microscopio de polarización.
6- Estudio de las formas cristalinas con lupa estereoscópica binocular.
7- Determinación de índices de refracción: Refractómetro de Abbe.
Preparación de muestras.
8- Reconocimiento de visu de los minerales estudiados en teoría.
6-Metodología docente y Estimación del volumen de trabajo
del estudiante (ECTS)
6.1-Metodología docente
A.- Clases teóricas.
4
El desarrollo de los temas del programa constituirá el núcleo central del
trabajo del curso. Las clases teóricas se orientarán hacia la explicación de
los temas y a la discusión y participación de los alumnos para facilitar su
asimilación y aprendizaje.
B.- Clases prácticas.
Las prácticas de la asignatura son un complemento esencial de la teoría y la
asistencia a las mismas es obligatoria.
6.2-Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS)
ÓPTICA DE CRISTALES NATURALES
Nº de alumnos: 10
Nº de grupos de Prácticas: 1
Créditos: 3T + 1.5P LRU = (2.8T + 1.4P ECTS)
Volumen de trabajo del alumno
Actividad
Hora
presencial
A
Factor
B
Trabajo
Volumen de
Personal C
trabajo
(A x B)
D (A + C)
CLASES TEÓRICAS
Presentación de la asignatura
Lección magistral
0.5
29.5
1
29.5
0.5
59
CLASES PRÁCTICAS
Microaula
Prácticas con el microscopio de
polarización
Manejo de lupa binocular y
refractómetro
Reconocimiento de visu de los
minerales estudiados en teoría
4
7
4
7
2
2
2
2
Preparación de exámenes
Realización de exámenes
Relación trabajo/ECTS
20
20
4
4
Total
98.5
98.5 / 4.2 = 23.45 h
7-Temporalización o cronograma
CLASES TEÓRICAS:
Temas
Título o Contenidos
5
Clases
Fechas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Fundamentos de Cristalografía. Simetría en los
cristales. Las 32 clases de simetría. Los sistemas
cristalinos.
Principales propiedades ópticas de los cristales en
luz transmitida. Doble refracción. Clasificación
óptica de los cristales. Superficies ópticas.
El microscopio de polarización. Estudio de los
cristales en luz polarizada plana. Estudio de las
principales propiedades determinativas.
Estudio de los cristales en luz polarizada
convergente. Figuras de interferencia en cristales
uniáxicos y biáxicos. Determinación del signo óptico.
Polarización rotatoria.
Principales métodos de síntesis de cristales.
Evolución histórica. Crecimiento a partir de un
fundido. Crecimiento por disolución. Cristales
líquidos.
Tallado y pulimentado de los cristales. Principales
métodos de talla en cristales naturales. Inclusiones
en los cristales. Fenómenos de crecimiento.
Vidrios, plásticos y otros materiales de imitación.
Materiales tratados: tinción, tratamientos térmicos
e irradiación.
Tema de Introducción a la Gemología. Definiciónes
de mineral y gema. Propiedades físicas y químicas de
las gemas.
Diamante. Esmeralda. Crisoberilo.
Teóricas
2.5
previstas
25, 26/9
y 2/10
3
3, 9 y
10/10
3
16, 17 y
23/10
3
24, 30 y
31/10
3
6, 7 y
13/11
2
14 y
20/11
2
21 y
27/11
3
28/11, 4 y
5 /12
3
11, 12 y
18/12
19/12 y
8/01
9, 15 y
16/01
10
Grupo
del
cuarzo.
Variedades
macro
microcristalinas. Aplicaciones técnicas del cuarzo.
y
2
11
Corindón. Rubí y zafiro. Aplicaciones al láser.
Topacio. Turmalina. Opalo. Otros cristales de interés
en óptica.
3
CLASES PRÁCTICAS:
Sesiones de 1 hora
de 13 a 14 horas
Fechas previstas
Microaula
4
Prácticas con el microscopio
de polarización
Manejo de lupa binocular y
refractómetro
Reconocimiento de visu de
7
2
9, 10, 16 y 17 de
Octubre
6, 7, 13, 14, 20, 21 y 27
de Noviembre
11 y 12 de Diciembre
2
18 y 19 de Diciembre
6
los minerales estudiados en
teoría
Fecha prevista de exámenes
oficiales
13 de Febrero
9 de Julio
8 de Septiembre
8-Evaluación
Se realizará un examen escrito con preguntas de teoría y prácticas
valoradas cada una entre 0 y 10 puntos. Para poder presentarse al examen
de teoría es necesario que el alumno haya asistido a todas las sesiones de
prácticas.
9-Bibliografía recomendada:
AMOROS, J.L. (1990). El Cristal. Ediciones Atlas, Madrid.
CIPRIANI, C. y BORELLI, A. (1986). Guía de las Piedras Preciosas. Grijalbo,
Barcelona.
HURLBUT, C.S. (1989). Manual de mineralogía de Dana. 3ª Ed. Reverté,
Barcelona.
HURLBUT, C.S.Jr. y SWITTZER, G.S. (1980). Gemología. Omega. Barcelona.
PUTNIS, A. (1992). Introduction to Mineral Sciences. Cambridge
University Press.
www.uned.es/cristamine.
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