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Curso de Óptica en
Java
El Curso de Óptica en
Java
(Javaoptics) es un conjunto de recursos docentes dirigidos al
aprendizaje de la Óptica Física a nivel
universitario en
el marco de la licenciatura de Física o la
titulación en
Óptica y Optometría. Una parte de estos
materiales puede
ser utilizada por estudiantes y profesores de bachillerato para
ilustrar y ampliar diversos aspectos del currículum de
Física de este nivel educativo. Los recursos pueden ser
utilizados tanto como un material de refuerzo en un curso presencial
ordinario o como herramienta básica de trabajo en un curso
semipresencial a través de Internet.
Javaoptics ha adoptado
recientemente la librería Open Source Physics
(OSP) para
el desarrollo de aplicaciones. Nuestros
futuros desarrollos estarán basados en
parte en
esta librería. OSP es un proyecto nacido en el
Davidson
College con el objetivo de crear y distribuir
materiales curriculares para la enseñanza de
la Física en todos los niveles. El código de esta
librería esta bajo una licencia GNU GPL, lo que garantiza su uso libre.
Cómo descargar y
ejecutar las
aplicaciones
Hay
tres maneras de
descargar y ejecutar los programas:
- Descargar
Launcher.
Launcher es un programa escrito en Java
que forma
parte de la librería OSP y que se utiliza para
descargar diversas
aplicaciones de una sola vez. Se descarga un único archivo
ejecutable de extensión '.jar' que incluye todas
las
simulaciones disponibles
- Ejecutar los applets en el
navegador. Atención: al cerrar el navegador la aplicación desaparecerá.
- Descargar
la aplicación permanentemente en el ordenador.
Se utiliza Java Web Start. El applet se puede utilizar
siempre,
incluso cuando no se está conectado a Internet.
Descargar
todas las simulaciones haciendo servir Launcher
Hacer clic en la imagen para
descargar el
archivo ub_optics.jar y escoger la opción 'Guardar'. El
archivo
se ejecuta como un programa normal, haciendo doble
clic sobre
el icono.
Ejecutar
los applets en el navegador.
Hacer clic en los iconos para
ejecutar la
aplicación en una ventana del navegador.
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Trazado
de rayos |
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Modelo
del Ojo |
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Dispersión
de la luz |
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Fibras
Ópticas |
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Polarización
y leyes de Fresnel |
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Medios
anisótropos |
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Experimento
de Young |
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Interferencias
con ondas múltiples |
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Interferómetro
de Fabry-Perot |
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Interferómetro
de Michelson |
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Difracción
de Fresnel y Fraunhofer |
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Óptica
de Fourier |
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Fotometría |
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Colorimetría |
Instalación de los
programas en el ordenador
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Trazado
de rayos
Esta aplicación permite estudiar el comportamiento de
sistemas
ópticos, como lentes, proyectores, telescopios, etc. Esto
incluye tanto el cálculo de sus características
(puntos
cardinales) como la formación de imágenes, bien
usando
las aproximaciones de la Óptica paraxial o mediante
fórmulas exactas. En este último caso se pueden
visualizar y analizar las aberraciones ópticas del sistema.
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Modelo
del ojo
Primera versión. Versión final pronto accesible...
Documentación
no disponible |
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Dispersión
de la luz
En esta aplicación se muestran los fenómenos de
dispersión cromática de la luz. En primer lugar
se
presenta la dispersión de la luz a través de un
prisma.
También se muestra el fenómeno de los arcos iris
como
ejemplo de dispersión de la luz.
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Fibras
Ópticas
Pronto accesible...
Documentación
no disponible |
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Polarización
y leyes de Fresnel
En esta aplicación se estudia la polarización de
la luz y
los cambios que sufre en su reflexión y
refracción en
medios isótropos. Se muestra cómo conseguir los
diferentes estados de polarización de la luz a partir de la
superposición de dos ondas planas y se estudian los
coeficientes
de Fresnel cuando una onda incide sobre la superficie de
separación de dos medios, sean dieléctricos o
conductores.
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Medios
anisótropos
Pronto accesible...
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Experimento
de Young
En esta aplicación se estudian las interferencias de Young
que
resultan de la interacción de un cierto número de
ondas.
El uso de una fuente extensa o de dos fuentes puntuales separadas entre
sí permite estudiar también el
fenómeno de
coherencia espacial.
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Interferencias
con ondas múltiples
En esta aplicación se estudian las interferencias en
láminas plano-parelelas. El programa permite estudiar la
evolución de los factores de reflexión y
transmisión cuando se varía el índice
de
refracción y la absorción de la lámina
y del
substrato. Éstos pueden ser constantes o depender de la
longitud
de onda de la luz.
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Interferómetro
de Fabry-Perot
Esta aplicación permite estudiar los factores que
intervienen en
un experimento con un interferómetro de
Fabry-Pérot.
Puede visualizarse el resultado de las interferencias con ondas
múltiples que se producen en el interferómetro
cuando se
ilumina con una fuente extensa con dos longitudes de onda muy
próximas y así encontrar el poder resolutivo en
diferentes condiciones. Puede investigarse además la
influencia
del coeficiente de reflexión de las caras internas del
interferómetro en la visibilidad de las franjas de
interferencia
y en el poder resolutivo.
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Interferómetro
de Michelson
Esta aplicación permite estudiar el
interferómetro de
Michelson y ver la evolución de los anillos cuando se
varían los parámetros del sistema.
También se
analiza el caso de fuente puntual, correspondiente al
interferómetro de Twyman.
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Difracción
de Fresnel y Fraunhofer
Esta aplicación permite ver las figuras de
difracción de
Fresnel y Fraunhofer. El programa incorpora algunos objetos por defecto
como el rectángulo, la rendija y el círculo, a
los que se
puede cambiar sus características geométricas.
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Óptica
de Fourier
En este programa se pueden realizar diferentes operaciones de procesado
de imágenes en el campo de la óptica de Fourier.
Se
pueden calcular y visualizar la transformada de Fourier de un objeto y
la convolución entre dos imágenes.
También se
puede simular el correlador de Vander Lugt (filtro adaptado, de fase e
inverso) y el correlador de transformadas conjuntas (espectro de
potencia lineal y binario).
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Fotometría
Pronto accesible...
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Colorimetría
Esta aplicación permite estudiar los colores y sus
parámetros caracteristicos, como la longitud de onda
dominante y
la pureza y sus coordenadas en el sistema de representación
XYZ
o CIE. Diferentes colores pueden obtenerse mediante mezcla sustractiva
o aditiva. También se estudia cómo
varía el color
de un filtro dependiendo del iluminante utilizado.
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