LABORATORI AVANÇAT DE FÍSICA
Tipus d'assignatura: optativa
Crèdits: 6 (teòrics: 0; pràctics: 6)
Departament responsable: Física Aplicada i Òptica
Semestre: 8è
OBJECTIUS DOCENTS
Es practicarà al laboratori l'experimentació avançada en física de manera integrada per a l'assoliment d'un objectiu concret. Caldrà planificar i fer una sèrie d'experiències que obligaran a tractar temes de diversos àmbits de la física per tal d'aconseguir una formació suficientment àmplia. Se seguirà la metodologia de la recerca com a procediment més idoni per a l'aprenentatge.
S'aconsella que l'alumnat cursi aquesta assignatura durant l'últim semestre de la carrera. Cal que els alumnes se sentin motivats pel treball experimental al laboratori i que hagin cursat preferentment assignatures corresponents a la física experimental.
CONTINGUTS (ÀREA DE FÍSICA APLICADA)
Es plantejarà l'objectiu d'elaborar i de caracteritzar un dispositiu basat en un material de capa fina (elèctrode transparent, filtre òptic, transductor piezoresistiu, sensor de gasos). Per assolir-lo, es tractaran al laboratori els temes següents:
— Producció d'alt buit.
— Mesura de baixes pressions.
— Espectrometria de masses: anàlisi de gasos residuals.
— Evaporació sota alt buit: obtenció de capes fines.
— Mesures amb una microbalança de quars piezoelèctric.
— Descàrregues elèctriques en gasos: producció de plasmes.
— Espectroscòpia òptica d'emissió: caracterització de plasmes.
— Interacció de ions amb superfícies: polvorització catòdica.
— Interferències en una capa fina: mesura del gruix.
— Mesures de conductivitat elèctrica i d'efecte Hall.
— Espectrofotometria òptica: mesura de la reflectància.
També es practicaran els aspectes següents:
— Discussió i planificació del treball en equip.
— Recerca bibliogràfica.
— Utilització de recursos informàtics.
— Redacció d'informes.
— Presentació oral de treballs.
CONTINGUTS (ÀREA D'ÒPTICA)
Es desenvoluparà algun dels projectes següents en el marc d'un laboratori de recerca en Òptica Física:
1. Calibració d'un sistema de pinces òptiques.
2. Construcció d'un muntatge experimental de pinces òptiques hologràfiques.
3. Disseny de trampes òptiques amb formes exòtiques.
4. Simulació de sistemes òptics invariants al desenfoc.
Els alumnes treballaran en equips de dues persones. Cada equip desenvoluparà, al llarg del semestre, un dels projectes anteriors. Alguns dels projectes són interdependents, de manera que els resultats que es vagin obtenint seran útils pels altres equips.
Temes que es desenvoluparan
— Calibració de les forces aplicades per un dispositiu de pinces òptiques.
— Calibració de moduladors espacials de llum. Determinació de les corbes de modulació.
— Construcció i optimització d'un muntatge de pinces òptiques hologràfiques.
— Codificació d'hologrames. Desenvolupament de diferents algorismes numèrics de codificació de funcions complexes.
— Disseny d'hologrames per tal de generar trampes amb determinades formes exòtiques. Influència del modulador.
— Codificació del front d'ona. Processat digital d'imatges (restauració).
— Mètodes numèrics i programació.
— Interferometria: interferòmetre de Mach-Zender. Fotometria.
— Calibració i utilització de moduladors espacials de llum (pantalles de cristall líquid) controlats per ordinador.
— Interfícies entre ordinadors i elements electroòptics.
— Muntatges òptics de pinces òptiques. Microscopi invertit.
— Avaluació numèrica de la qualitat d'imatge. Restauració d'imatges.
Tot el material del curs es troba al dossier electrònic de l'assignatura (http://orbita.bib.ub.es/dos.asp?id=6045).
CRITERIS D'AVALUACIÓ
Es farà un seguiment continu del treball de l'alumnat al laboratori i s'avaluarà el grau de maduresa que hagi assolit a partir de la memòria del treball acabat, de l'exposició oral i d'una prova escrita.