|
Curs d'Òptica en
Java
El curs d'Òptica en
Java (Javaoptics)
és un conjunt de recursos docents dirigits a
l’aprenentatge de l’òptica
física en
l’àmbit universitari en el marc dels ensenyaments
de
Física o la titulació en Òptica i
Optometria. Una
part d’aquests materials pot ser utilitzada per estudiants i
professorat de batxillerat per il·lustrar i ampliar diversos
aspectes del currículum de física
d’aquest nivell
educatiu. Els recursos del curs poden ser utilitzats com un material de
reforç en un curs presencial ordinari i com l’eina
bàsica de treball en un curs semipresencial a
través
d’Internet.
Javaoptics ha adoptat
recentment la llibreria Open
Source Physics
(OSP) per
a desenvolupar aplicacions. Els nostres futurs
desenvolupaments estaran basats en part en aquesta
llibreria. OSP es un projecte nascut al Davidson College amb l'objectiu
de crear i distribuir materials curriculars per a
l'ensenyament de
la Física a tots els nivells. El codi de la llibreria
està sota una llicencia GNU GPL, la qual cosa garanteix el seu
ús lliure.
Com descarregar i executar les
aplicacions
Hi ha tres maneres de
descarregar i executar els programes:
- Descarregar
Launcher. Launcher és un programa escrit en Java
que forma
part la llibreria OSP i que s'utilitza per
descarregar diverses
aplicacions d'una sola vegada. Si escolliu aquesta opció us
descarregareu un
únic arxiu executable
d'extensió '.jar' que inclou totes les simulacions
Javaoptics disponibles
- Executar els applets en el
navegador. Atenció: en tancar el navegador, l'aplicació desapareixerà.
- Descarregar
l'aplicació permanentment en el vostre ordinador.
S'utilitza Java Web Start. Podreu fer servir l'applet fins i tot quan
no esteu connectats a
Internet
Descarregar
totes les simulacions fent servir Launcher
Feu clic a la imatge per
descarregar
l'arxiu ub_optics.jar i escolliu l'opció 'Desar'. Guardeu
l'arxiu al disc dur i executeu-lo com si fos un programa (feu
doble-clic sobre la icona). Recordeu que cal tenir
instal·lada una màquina virtual Java actualitzada
per a
que tot funcioni correctament.
Executar
els applets al navegador
Feu clic a les icones per executar l'applet en una
finestra del navegador.
 |
Traçat
de raigs |
 |
Model
de l'ull |
 |
Dispersió
de la llum |
 |
Fibres
Òptiques |
 |
Polarització
de la
llum i lleis de Fresnel |
 |
Medis
anisòtrops |
 |
Experiment
de Young |
 |
Interferències
amb
ones múltiples |
 |
Interferòmetre
de
Fabry-Perot |
 |
Interferòmetre
de
Michelson |
 |
Difracció
de Fresnel
i Fraunhofer |
 |
Òptica
de Fourier |
 |
Fotometria |
 |
Colorimetria |
Instal·lació
dels programes a l'ordinador.
|
Traçat
de raigs
Aquest aplicació permet estudiar el comportament de sistemes
òptics, com lents, projectors, telescopis, etc.
Això
inclou tant el càlcul de les seves
característiques
(punts cardinals) com la formació d’imatges, sigui
amb les
aproximacions de l’òptica paraxial o amb
fórmules
exactes. Això permet visualitzar i analitzar les aberracions
òptiques del sistema.
|
|
Model
de l'ull
Primera versió. Versió final aviat accessible...
Documentació no
disponible |
|
Dispersió
de la llum
En aquesta aplicació es mostren els fenòmens de
dispersió cromàtica de la llum. En primer lloc es
presenta la dispersió de la llum en travessar un prisma.
També es mostra el fenomen dels arcs de Sant
Martí com a
exemple de dispersió de la llum.
|
|
Fibres
Òptiques
Documentació no
disponible |
|
Polarització
de la llum i lleis de Fresnel
En aquesta aplicació s’estudia la
polarització de
la llum i els canvis que pateix en la seva reflexió i
refracció en medis isòtrops. Es mostra com
aconseguir els
diferents estats de polarització de la llum a partir de la
superposició de dues ones planes i s’estudien els
coeficients de Fresnel quan una ona incideix sobre la
superfície
de separació de dos medis, siguin dielèctrics o
conductors.
|
|
Medis
anisòtrops
Aviat accessible...
|
|
Experiment
de Young
En aquesta aplicació s’estudien les
interferències
de Young que resulten de la interacció d’un cert
nombre
d’ones. La utilització d’una font
extensa o de dues
fonts puntuals separades entre si permet estudiar també el
fenomen de coherència espaial.
|
|
Interferències
amb ones múltiples
En aquesta aplicació s’estudien les
interferències
en làmines planoparel·leles. El programa permet
estudiar
l’evolució dels factors de reflexió i
transmissió quan es varia l’índex de
refracció i l’absorció de la
làmina i del
substrat. Aquests poden ser constants o dependre de la longitud
d’ona de la llum.
|
|
Interferòmetre
de Fabry-Perot
Aquesta aplicació permet estudiar els factors que intervenen
en
un experiment amb un interferòmetre de Fabry-Perot. Es pot
visualitzar el resultat de les interferències amb ones
múltiples que es produeixen a
l’interferòmetre quan
s’il·lumina amb una font extensa amb dues
longituds
d’ona molt properes i així trobar el poder
resolutiu en
diferents condicions. Es pot investigar, a més, la
influència del coeficient de reflexió de les
cares
internes de l’interferòmetre en la visibilitat de
les
franges d’interferència i en el poder resolutiu.
|
|
Interferòmetre
de Michelson
Aquest aplicació permet estudiar
l’interferòmetre
de Michelson i veure l’evolució dels anells quan
es varien
els paràmetres del sistema. També
s’analitza el cas
de font puntual, corresponent a l’interferòmetre
de Twyman.
|
|
Difracció
de Fresnel i Fraunhofer
Aquesta aplicació permet veure les figures de
difracció
de Fresnel i Fraunhofer. El programa incorpora alguns objectes per
defecte com el rectangle, l’escletxa i el cercle, als quals
es
poden canviar les característiques geomètriques.
|
|
Òptica
de Fourier
En aquest programa es poden realitzar diferents operacions de
processament d’imatges en el camp de
l’òptica de
Fourier. Es poden calcular i visualitzar la transformada de Fourier
d’un objecte i la convolució entre dues imatges.
També es poden simular el correlador de Vander Lugt (filtre
adaptat, de fase i invers) i el correlador de transformades conjuntes
(espectre de potència lineal i binari).
|
|
Fotometria
Aviat accessible...
|
|
Colorimetria
Aquesta aplicació permet estudiar els colors i els seus
paràmetres característics, com la longitud
d’ona
dominant i la puresa, i les coordenades en el sistema de
representació XYZ o CIE. Es poden obtenir diferents colors
per
barreja substractiva o additiva. També s’estudia
com varia
el color d’un filtre depenent de
l’il·luminant
utilitzat.
|
|
