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Challenges faced by optics 31 marzo 2015

Publicado por Augusto en Año de la Luz-2015, Divulgación, Investigación , comentarios cerrados

Optics is the branch of physics that deals with visible light and other electromagnetic waves. Light has a “dual personality” since it sometimes behaves like a wave and other times like corpuscles or discrete packets of energy called photons. This is known as its “wave-corpuscle duality”. Just as the term electronics was derived from electron, in recent years the term Photonics has been coined from photon. Although the terms optics and photonics are often used indiscriminately, the latter is sometimes used to underline the corpuscular nature of light. The number of devices and systems that operate with light is constantly increasing and the many different fields in which these are used are referred to as “light-based technologies”.

Nowadays optics and its technologies have spread from universities and research laboratories to form part of our daily life. They may be found in hospitals and all types of industries. They are used to correct and improve our vision. With the help of optic fibres our telephone conversations are relayed, images sent to our television sets and our computers connected to the Internet. They are used in the screens of mobile telephones, barcode and QR scanners, audio and video recorders, printing, artificial vision, LED lighting and security systems such as the holograms on banknotes and credit cards. There is no doubt that light-based technologies are part of our everyday life.

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Ya aparece publicada la colección de vídeos de “Experiencias de Física” en iTunes U 30 marzo 2015

Publicado por Augusto en Enseñanza/aprendizaje, Innovación educativa, Materiales docentes , comentarios cerrados

Ya aparece publicada la colección de vídeos de experiencias de física en iTunes U de la Universidad de Alicante. Puede accederse a la misma a través del siguiente:

ENLACE

Es necesario tener instalado iTunes para poder abrirlo.

Desde finales de febrero de 2015 los vídeos de prácticas y experiencias de Física ya tenía colección propia en UAVideoTube.

Los vídeos de demostraciones y prácticas de laboratorio de Física pueden ser utilizados no sólo en el primer curso de la universidad, sino también en bachillerato. Se trata de material docente complementario a la enseñanza presencial, lo que permite ampliar las posibilidades de los estudiantes a la hora de afrontar con éxito el estudio de la física, de acuerdo con un modelo amplio en el que se combinen las posibilidades de las tecnologías de la información y las comunicaciones con las actividades tradicionales de formación. Los vídeos corresponden a grabaciones de experiencias reales (no simulaciones) a las que se han incluido fotografías, figuras, ecuaciones y audio. En el ENLACE puede descargarse testo complementario y explicativo de las experiencias de física.

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Galileo (1564-1642) 30 marzo 2015

Publicado por Augusto en Biografías, Divulgación, Historia de la Física , añadir un comentario

Galileo Galilei (1564-1642) es una de las grandes figuras de la Ciencia. Realizó contribuciones en el campo de la mecánica demostrando, por ejemplo, que todos los cuerpos caen con la misma aceleración con independencia de su masa. Mejoró el telescopio y lo utilizó para hacer observaciones astronómicas: descubrió las lunas de Júpiter, los cráteres de la Luna, las manchas solares y las fases de Venus.

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En relación al movimiento oscilatorio, comprobó que el periodo del péndulo simple es independiente de la masa de la partícula que cuelga del hilo y de la amplitud de las oscilaciones, siempre y cuando estas últimas sean suficientemente pequeñas. Esta última propiedad se conoce como isocronismo de las pequeñas oscilaciones y fue descubierta por Galileo hacia el año 1581, en la catedral de Pisa al observar las oscilaciones ante el altar de una lámpara de bronce suspendida de una larga cuerda. En 1673, Christian Huygens obtuvo la ecuación del periodo del péndulo para pequeñas oscilaciones a partir de las leyes de caída de los graves que había enunciado Galileo.

M. Alonso y E. J. Finn. Física. Addison-Wesley Iberoamerinana. Wilmington, 1995.

Tema 5. Movimiento oscilatorio 27 marzo 2015

Publicado por Augusto en Asignatura, Temas , añadir un comentario

En este tema se estudia uno de los sistemas físicos que se presentan en multitud de ocasiones –el oscilador armónico simple–, tanto en la teoría como en la práctica. Empezamos hablando de los movimientos periódicos y vibratorios en general para pasar a continuación al estudio del movimiento armónico simple (MAS). Éste es el más importante de todos los movimientos oscilatorios, además de ser el movimiento oscilatorio más sencillo de describir matemáticamente. También constituye una aproximación muy buena de muchas oscilaciones que se presentan en la naturaleza. En primer lugar se estudia la cinemática del MAS, analizando la ecuación que proporciona la posición de una partícula que describe un MAS en función del tiempo. Se determina la velocidad y la aceleración en función del tiempo, y se relaciona el MAS con el movimiento circular uniforme. A continuación se analiza la dinámica del MAS y se obtiene la fuerza que da lugar a este tipo de movimiento, que se conoce como fuerza recuperadora elástica y que satisface la ley de Hooke. También se obtiene la ecuación diferencial que gobierna el MAS. Un aspecto importante a resaltar en este punto es que cualquier magnitud física, aunque no sea una posición, cuyo comportamiento en función del tiempo venga gobernado por una ecuación diferencial de este tipo variará como lo hace un MAS. Analizada la cinemática y la dinámica el paso siguiente es estudiar los aspectos energéticos relacionados con este tipo de movimiento. Se calculan las energías cinética y potencial y se comprueba como la fuerza recuperadora elástica es conservativa y, por tanto, la energía mecánica de un oscilador armónico simple es constante. Se estudian diversos ejemplos físicos concretos de este movimiento como son la masa unida a un resorte elástico o el péndulo simple para pequeñas oscilaciones. Como en muchos fenómenos físicos interviene la aplicación simultánea de dos o más vibraciones armónicas sobre el mismo sistema, a continuación se consideran algunos casos específicos de la composición de movimientos armónicos simples, tomando como punto de partida el principio de superposición: la resultante de dos o más vibraciones armónicas es simplemente la suma de las vibraciones aisladas. Este estudio también tiene interés para el posterior análisis de la superposición de ondas. Tras analizar la superposición de movimientos armónicos simples se analizan las oscilaciones amortiguadas y forzadas y se introduce el fenómeno de la resonancia que aparece en tantas ramas de la Física.

Holografía y Universidad de Alicante 18 marzo 2015

Publicado por Augusto en Año de la Luz-2015, Divulgación, Investigación , comentarios cerrados

La holografía ha estado ligada a la Universidad de Alicante desde sus comienzos y es una de las líneas de investigación más antiguas de entre las que se desarrollan en la misma. Además, el origen de la holografía en España tuvo lugar en Alicante a finales de la década de 1960 con la creación del Laboratorio de Óptica de la Universidad de Alicante (entonces Colegio Universitario) en 1968. En este Laboratorio, dirigido en sus comienzos por el Profesor Justo Oliva, se llevaron a cabo las primeras investigaciones sobre holografía en España y el primer holograma de nuestro país lo realizó José Antonio Quintana en Alicante en el año 1969. En 1979 se celebra en Madrid la primera exposición de holografía de España organizada desde el Laboratorio de Óptica de la Universidad de Alicante y el Departamento de Óptica de la Universidad de Valencia, y desde entonces son varias las exposiciones en las que participa el Laboratorio de Óptica. Entre 1984 y 1989, y organizada desde el recién creado Centro de Holografía de la Universidad de Alicante, se realizó la muestra itinerante ¿Qué es holografía?, que tuve la suerte de admirar en enero de 1987 en el magnífico entorno del claustro de la Iglesia de la Asunción de Albacete. Estas exposiciones fueron un hito importante tanto en la trayectoria de este grupo de investigación de la Universidad de Alicante, como en la difusión de la holografía a lo largo y ancho de la geografía española. En 1986 comenzaron los cursos de Iniciación a la holografía que se prolongaron hasta los primeros años de la década de 1990. Con un cierto “carácter iniciático”, a ellos asistieron no sólo científicos e ingenieros sino casi la práctica totalidad de los “hológrafos” españoles.

La holografía es, por tanto, un campo de investigación al que ha contribuido y sigue contribuyendo de forma notable nuestra Universidad. En varios libros sobre holografía, algunos de ellos considerados ya como “clásicos”, se presentan resultados obtenidos en la Universidad de Alicante y en algunos además de incluir el nombre de los investigadores, aparece explícitamente el nombre de nuestra Universidad al referirse a algunas contribuciones sobre materiales de registro holográfico. Sirva también como muestra que en el número especial Progress in Holography de la revista Journal of the Optical Society of America A publicado en 1992 para celebrar el cuarenta y cinco aniversario de la invención de la holografía hay un artículo de la Universidad de Alicante junto con otros de autores como Lohmann, Denisyuk o Leith, todos ellos auténticos protagonistas en la historia del origen y posterior desarrollo de la holografía. Además, y como una prueba más de las contribuciones de nuestra Universidad en el campo de la holografía, en una publicación americana de 1996 titulada Selected Papers in Holographic Recording Materials que incluye una selección de los artículos sobre materiales de registro holográfico más representativos publicados en todo el mundo entre 1962 y 1995, cinco de los cien artículos incluidos han sido realizados en la Universidad de Alicante.

A. Beléndez, “Holografía: ciencia, arte y tecnología”. Lección inaugural curso 2007-08 (Universidad de Alicante).

N. Torralba, Holografía Artística: Holografía Creativa Española 1983-1993 (Instituto de Cultura “Juan Gil-Albert”, Alicante, 1996).

AAVV, Holografía (Centro de Holografía de Alicante, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Alicante, 1984).

J. Oliva, Holografía. Ciencia y Arte (Ministerio de Cultura, Madrid, 1992). Texto realizado para la exposición Holografía, Ciencia y Arte realizada en Madrid de octubre a diciembre de 1992 con motivo de la capitalidad cultural europea. Organizada por el Centro de Holografía de Alicante y cuyo comisario fue Justo Oliva, reunió en el Museo Nacional de Ciencia y Tecnología más de 150 obras, algunas de ellas de grandes dimensiones.

A. Beléndez, I. Pascual y A. Fimia, “Model for analyzing the effects of processing on recording material in thick hologramas”, Journal of the Optical Society of America A, Vol. 9, 1214-1223 (1992). –Special Issue: Progress in Holography-.

H. I. Bjelkhagen, Ed., Selected Papers on Holographic Recording Materials MS 130 (SPIE Optical Engineering Press, Bellingham, 1996).

Hologramas del tesoro de Villena

Hologramas del tesoro de Villena realizados por J. A. Quintana en la Universidad de Alicante

La Física es un placer (2) 16 marzo 2015

Publicado por Augusto en Divulgación , comentarios cerrados

En la entrada anterior se comentaron diversos aspectos de una canción de Nacha Pop escrita por Antonio Vega (1957-2009) y titulada “La Física es un placer”. Ya se señaló entonces que a Antonio Vega parecía que le gustaban la Física y las Matemáticas, pero lo cierto es que realmente Antonio Vega era un apasionado de la Física y, de hecho, estudió varios años de Ciencias Físicas y Arquitectura en la Universidad. Como puede leerse en su página web (http://www.anotoniovega.org) en varias entrevistas habló de Física y su relación con la Física. Aquí se incluyen algunas de ellas:

“Da la sensación de que hay mucho tiempo por delante para hacer cosas. Física, astronomía y campos magnéticos; a veces se pelean. Estamos rodeados de leyes físicas que determinan nuestras vidas sin darnos cuenta. Nuestro planeta no es sólo la pelota que pisamos, pertenecemos a algo mucho más grande. Merece la pena tomar conciencia de todo ello, levantarte por la mañana y decir; no soy español, sino ciudadano del mundo, sé lo que hay más allá y me considero parte de ello”.

“Me siento más como un apasionado de las ciencias que escribe. Me gusta mucho la lectura de gente que maneja estos términos: Umberto Eco, Asimov, Arthur Clarke. Todo lo que escribo tiene matices científicos, bien como recurso poético, bien como una referencia cosmogónica directo”.

La música es física pura, son unos valores frecuenciales, unas magnitudes hertzianas, que se combinan en un tiempo subdividido. Podrías llegar a construir una determinada armonía con sólo números”.

La física cambió mi vida. Cambié mi postura ante el mundo cuando comprendí a Einstein. Cuando supe que el camino más corto entre dos puntos no es la línea recta. Cuando empecé a imaginarme cosas como qué pasaría si me montase a caballo en un haz de luz”.

“Si no hubiera existido Nacha Pop, yo habría sido un licenciado en Ciencias Físicas y en Arquitectura. Es más, la Física me vuelve loco y me gustaría ser profesor”.