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Subject code : 61044106
- Contenidos
1.1. Análisis de Fourier en dos dimensiones
1.2. Frecuencia espacial local y localización del espacio de frecuencias.
1.3. Sistemas lineales
1.4. Teoría del muestro bidimensional.
- Resultados del aprendizaje
Una vez realizado el estudio de los contenidos de este tema y llevadas a cabo las actividades propuestas, los estudiantes deberían dominar las técnicas matemáticas necesarias para el estudio del resto de la asignatura.
2.1. La ecuación de Helmholtz, el teorema de Green y el teorema integral de Helmholtz-Kirchhoff.
2.2. Formulación de Kirchhoff para la difracción por una pantalla plana: Condiciones de contorno y fórmula de la difracción de Fresnel-Kirchhoff.
2.3. La formulación de la difracción de Rayleigh-Sommerfeld.
2.4. El principio de Huygens-Fresnel.
2.5. Espectro angular de las ondas planas.
2.6. La aproximación de Fresnel.
2.7. La aproximación de Fraunhofer.
2.8. Ejemplos de figuras de difracción de Fraunhofer: aberturas rectangular y circular, red delgada de amplitud y de fase sinusoidales.
2.9. Ejemplos de figuras de difracción de Fresnel: abertura cuadrada y red de amplitud sinusoidal.
Una vez realizado el estudio de los contenidos de este tema y llevadas a cabo las actividades propuestas, los estudiantes deberían:
Comprender la formulación de Fresnel-Kirchhoff y de Rayleigh-Sommerfeld de la difracción.
Entender y saber aplicar el principio de Huygens-Fresnel.
Entender el significado físico del espectro angular de las ondas planas.
Entender los grados de validez de las aproximaciones de Fresnel y Fraunhofer de la difracción de la luz.
Saber aplicar las mencionadas aproximaciones al cálculo de las figuras de difracción de objetos de geometría sencilla.
3.1. La lente delgada como una transformación de fase: La función espesor y la aproximación paraxial.
3.2. Propiedades de las lentes como transformadas de Fourier: Diferentes configuraciones geométricas.
3.3. Formación de la imagen con luz monocromática.
3.4. Tratamiento generalizado de sistemas formadores de imagen.
3.5. Respuesta en frecuencias para la formación coherente de imágenes limitada por difracción.
3.6. Extensión a la formación incoherente de imágenes.
Comprender la transformación de fase que introduce una lente en un sistema óptico.
Comprender la capacidad de una lente delgada para la realización de una transformada de Fourier bidimensional en su plano focal imagen o plano de Fourier.
Saber calcular dicha transformación en las distintas configuraciones posibles objeto-lente.
Entender el significado físico de la transformada de Fourier bidimensional y su aplicación a los sistemas formadores de imagen.
Entender los efectos de la difracción en la formación de la imagen.
Familiarizarse con el concepto de transferencia en amplitud.
Entender el significado de la función de transferencia óptica y sus propiedades generales.
4.1. Antecedentes históricos: el experimento de Abbe-Porter y el microscopio de contraste de fase de Zernike.
4.2. Sistemas ópticos coherentes de procesado de la información.
4.3. El filtro de Vander Lugt.
4.4. El correlador de transformadas conjuntas.
4.5. Aplicación al reconocimiento de caracteres.
4.6. Filtros para la restauración de la imagen.
4.7. El problema de la reconstrucción del frente de onda.
4.8. El hologramas básicos: Gabor y de Leith-Upatnieks.
4.9. Diferentes tipos de hologramas
Comprender el experimento de Abbe-Porter, base del filtrado espacial.
Conocer las bases del filtrado óptico.
Saber diseñar filtros sencillos para filtrar imágenes de geometría sencillas.
Comprender el microscopio del contraste de fase propuesto por Zernike.
Comprender el diseño del filtro de Vander Lugt.
Comprender el correlador de transformadas conjuntas.
Comprender las bases del holograma de Gabor: el registro y la reconstrucción del frente de ondas.
Conocer los fundamentos de la holografía.
Comprender los fundamentos del holograma de Leith-Upatnieks.
Conocer los diferentes tipos de hologramas, aunque sea cualitativamente, y sus aplicaciones prácticas.
5.1. Propiedades de la radiación láser.
5.2. Mecanismos de interacción de la radiación con la materia: absorción y emisión de la luz por los átomos.
5.3. Condiciones para la emisión láser.
5.4. El láser de Rubí. Bombeo óptico.
5.5. El láser de He-Ne. Bombeo por colisiones resonantes.
5.6. Otros tipos de láseres y aplicaciones.
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 los conceptos de coherencia espacial y temporal.
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.
