La Importancia de la Luz en Nuestras Vidas (2017)

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• La Importancia de la Luz en Nuestras Vidas (2017)

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  Profesor Jesús M. Mirapeix Serrano Departamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática        Lecture notes available in English

  El principal objetivo de este curso es transmitir al alumno/a no sólo qué es la luz y cómo se comporta, sino también las diferentes aplicaciones y tecnologías que, usando la luz como elemento fundamental, hoy en días nos rodean tanto en nuestras casas como en los hospitales que visitamos, los aviones en los que viajamos o en las empreasas que fabrican los objetos que utilizamos habitualmente.

    
  

  Palabras Clave de la Asignatura Óptica, Fotónica, Luz, Onda, Partícula, Láser, Fibra óptica, Internet, Visión, Energía.

• Programa

  

     

    
  

  Datos identificativos de la Asignatura Asignatura: La Importancia de la Luz en Nuestras Vidas Departamento / Área: Departamento de Tecnología Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Automática Título: Programa Sénior de la Universidad de Cantabria Idioma de impartición: Español Profesor responsable: Jesús M. Mirapeix Serrano

      
  

    

    

      Programa de la asignatura    

     

  • Capítulo 1. Evolución histórica de la óptica y la fotónica.
  • Capítulo 2. ¿Qué es la luz? Ondas y partículas.
  • Capítulo 3. Sol, luz y vida: comprendiendo el funcionamiento del Sol y la fotosíntesis.
  • Capítulo 4. Láser, fibra óptica y su importancia en la sociedad actual: Internet.
  • Capítulo 5. Midiendo el mundo a través de los fotones: de la biomedicina a la ingeniería civil.
  • Capítulo 6. El fenómeno de la visión: funcionamiento del ojo humano y animal.
  • Capítulo 7. Últimos avances de la fotónica y perspectivas de futuro.
  • Capítulo 8. Experimentos en casa.

• Bibliografía

  

    

    

  Bibliografía completa del curso

  • A lo largo de los apuntes del presente curso no sólo se exponen los hechos, personales, conceptos y fenómenos que se quieren presentar al alumno, sino que además se han introducido una serie de referencias tanto a vídeos, como a blogs, artículos e informes que completan los diferentes capítulos. Además, para aquellos alumnos que deseen profundizar aún más en los diferentes temas tratados, se propone la siguiente bilbiografía, que abarca desde libros de divulgación a otros más técnicos. Inevitablemente, alguna de las referencias se encuentran en inglés, si bien se han intentado incluir algunas referencias interesantes en castellano.

• Materiales de Clase

  

   

   

  Capítulo 0. Introducción

  • MC-F-001. En este capítulo introductorio se exponen los objetivos y contenidos del curso, al tiempo que se aportan algunas informaciones básicas, como acrónimos empleados, unidades y glosario.

  • MC-F-002. English version: Chapter 0. Introduction.

     

  Capítulo 1. Evolución histórica de la óptica y la fotónica

  • MC-F-003. Por medio de personajes clave como Arquímedes, Newton o Einstein, recorreremos la apasionante historia de la evolución de la Óptica hasta llegar a la Fotónica, con la invención de los omnipresentes láser y fibra óptica.

  • MC-F-004. English version: Chapter 1. The historical evolution of optics and photonics.

     

  Capítulo 2. ¿Qué es la luz? Ondas y partículas

  • MC-F-005. De una manera sencilla y amigable trataremos de acercarnos a uno de los ``misterios'' que más han preocupado y ocupado a cientos de científicos de los últimos siglos: ¿Qué es la Luz? ¿Es la luz una onda o una partícula?

  • MC-F-006. English version: Chapter 2. What is light? Waves and particles.

     

  Capítulo 3. Sol, luz y vida: comprendiendo el funcionamiento del Sol y la fotosíntesis

  • MC-F-007. La vida en nuestro planeta no existiría de no ser por el Sol y la energía que nos brinda cada segundo. De igual manera, la fotosíntesis, o lo que es lo mismo, la conversión que realizan las plantas de materia inorgánica a compuestos orgánicos gracias a la energía de la luz.

  • MC-F-008. English version: Chapter 3. Sun, light and life: how the Sun and photosynthesis work.

     

  Capítulo 4. Láser, fibra óptica y su importancia en la sociedad actual: Internet

  • MC-F-009. Nuestra sociedad no sería la misma si, allá por 1958, no se hubiese inventado el láser y, posteriormente, la fibra óptica. Internet, el gran fenómeno de las comunicaciones que ha revolucionado nuestra vida, no es más que luz (láser) que viaja a través del mundo por fibra óptica. Revisaremos brevemente la invención del láser, de la fibra óptica y sus fundamentos básicos.

  • MC-F-010. English version: Chapter 4. The light that revolutionized the digital era: the laser and optical fiber.

     

  Capítulo 5. Midiendo el mundo a través de los fotones: de la biomedicina a la ingeniería civil

  • MC-F-011. La luz no sirve sólo para comunicarnos a gran velocidad por medio de Internet. También puede valernos para aplicaciones de lo más variado: desde delimitar de manera precisa células cancerígenas hasta evaluar en tiempo real el estado de un puente o una presa. En este capítulo mostraremos brevemente algunos ejemplos significativos que nos ayuden a comprender mejor esta faceta ``oculta'' de la luz.

  • MC-F-012. English version: Chapter 5. Measuring the world using light: from biomedicine to civil work.

     

  Capítulo 6. El fenómeno de la visión: funcionamiento del ojo humano y animal

  • MC-F-013. Este acercamiento al mundo de la luz no sería completo si no somos capaces de comprender como funciona uno de los elementos más increíbles del cuerpo humano: el ojo y el sentido de la visión. Además, veremos las diferencias existentes con el sentido de la visión de otros miembros del reino animal.

  • MC-F-014. English version: Chapter 6. The phenomenon of vision: how humans and animals see.

    
  

  Capítulo 7. Últimos avances de la fotónica y perspectivas de futuro

  • MC-F-015. En este capítulo final revisaremos algunos de los avances más recientes en el mundo de la óptica y la fotónica. Del mismo modo, veremos cuáles son las perspectivas de futuro de un campo de conocimiento fundamental en la actualidad y, sin duda, en las próximas décadas.

  • MC-F-016. English version: Chapter 7. Photonics: current situation and future perspectives.

    
  

  Capítulo 8. Experimentos en casa

  • MC-F-017. Por último, se propondrán a los alumnos una serie de sencillos experimentos que permitirán interiorizar los conceptos explicados a lo largo del curso.

  • MC-F-018. English version: Chapter 8. Experiments with light that you can do at home.

• Vídeo Lecciones

  

   

   

  • VL-F-001. Tema 3 (Parte 1): Primera parte del Tema 3 de la asignatura dedicado a comprender el Sol como fuente de energía y algunos temas asociados.

  • VL-F-002. Tema 3 (Parte 2): Segunda parte del Tema 3 en el que analizaremos brevemente cómo se genera energía en el Sol a través del proceso de fusión nuclear.

  • VL-F-003. Tema 3 (Parte 3): Vídeo asociado a la tercera parte de este tema, en el que hablaremos de algunos aspectos interesantes asociados a la energía solar fotovoltaica.

  • VL-F-004.Tema 3 (Parte 4): Parte final del Tema 3 donde revisaremos brevemente la fotosíntesis.

  • VL-F-005. Tema 4 (Parte 1) - Fundamentos del Láser: Tema 4 de esta asignatura del Programa Sénior de la UC donde se explican brevemente los conceptos fundamentales del láser y de la emisión estimulada de la luz.

  • VL-F-006. Tema 4 (Parte 2) - Historia de la Invención del Láser: En este vídeo revisamos brevemente el proceso que llevó a la invención del láser, involucrando premios Nobel, lucha en los tribunales por los derechos asociados, etc.

  • VL-F-007. Tema 4 (Parte 3) - Evolución del Láser: Revisamos los parámetros clave en la evolución del láser, tales como su rapidez, tamaño y “color” asociado.

  • VL-F-008. Tema 4 (Parte 4) - Fundamentos de la Fibra Óptica: En este último vídeo del Tema 4 revisamos el principio de funcionamiento de la fibra óptica: la reflexión interna total.

  • VL-F-009. Tema 5 (Parte 1) - Sensores basados en láser: Revisión de algunas tecnologías de sensor que utilizan el láser como elemento clave.

  • VL-F-010. Tema 5 (Parte 2) - Sensores basados en Láser: Continuación del vídeo anterior sobre tecnologías de sensor basadas en láser.

  • VL-F-011.Tema 5 (Parte 3) - Sensores basados en Láser: Parte final dedicada a los sensores basados en láser.

  • VL-F-012. Tema 5 - Sensores basados en la Luz Infrarroja: Presentamos la termografía infrarroja como una de las tecnologías clave para su uso en el desarrollo de sensores en múltiples aplicaciones.

  • VL-F-013. Tema 5 - Sensores de Fibra Óptica (Parte 1): Descubrimos cómo la fibra óptica puede utilizarse también como elemento sensor con unas características únicas e interesantes.

  • VL-F-014. Tema 5 - Sensores de Fibra Óptica (Parte 2): Introducimos el concepto de sensor distribuido de fibra óptica.

  • VL-F-015. Tema 5 - Sensores en el sector de la Biomedicina: En este último vídeo del Tema 5 nos centramos en aplicaciones de sensores que usan la luz en el ámbito de la biomedicina.

  • VL-F-016. Tema 6 - El proceso de visión (I): En este tema nos centraremos en comprender el proceso de visión humana y animal, comenzando por la estructura del ojo humano.

  • VL-F-017. Tema 6 - La visión humana (parte II): En este vídeo analizaremos algunos defectos de la visión, la manera de corregirlos así como algunas curiosidades relacionadas con la imagen estereoscópica/3D.

  • VL-F-018. Tema 6 - Visión animal: Finalizamos este capítulo con el análisis de las particularidades y curiosidades de la visión de algunos animales.

  • VL-F-019. Tema 7 (parte 1/3): Este último tema del curso está dedicado a las nuevas tendencias y retos dentro del ámbito de las ciencias y tecnologías de la luz. En esta primera parte hablaremos de retos y avances asociados a las comunicaciones y a las energías asociadas al Sol.

  • VL-F-020. Tema 7 (parte 2/3): En este caso hablaremos de avances asociados a la exploración y comprensión del universo, así como de aplicaciones en el ámbito de la medicina.

  • VL-F-021.Tema 7 (parte 3/3): Cerramos el curso comentando brevemente el papel de la luz en los futuros ordenadores cuánticos y haciendo un breve repaso de la asignatura.

• Pruebas de Evaluación

  

    

    
  

  • PE-F-001. Prueba tipo Test sobre el contenido del curso.

• Sobre el Profesor

  

   

    
  

  Jesús Mirapeix Serrano   Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética UNIVERSIDAD DE CANTABRIA   Más información