Calificaciones finales

Ya pueden revisar sus calificaciones finales. Revisen

Unos tips para los proyectos finales

Ese cubo es falso!!!

A cada equipo les he puesto un link a información que creo que puede ser de utilidad. Ya me contaran si lo usaron.

1) Software para hacer anamorfismos.

2) Una nota sobre florescencia de la agua tonica

3) Sobre la variación de la resistencia en función de la temperatua.

Fechas importantes

10 de noviembre, charla del profesor en el CCADET (12 horas en su auditorio), dos puntos extra (en un reporte) a quien asista.

24 de noviembre, entrega del reporte de difracción

1 diciembre, entrega de reporte de espectroscopia

Trabajo para el jueves y proyectos finales

Para su próximo trabajo vamos a realizar actividades de interferencia óptica. Consulta el documento de actividades.

Por otro lado, los proyectos finales a desarrollar serán:

a) Equipo de Martín: Medición de la eficiencia de un polarizador de microondas en función de la temperatura 

b) Equipo de Octavio: Medición de la fluorescencia de sustancias orgánicas en función de la concentración

c) Equipo de Santiago: Construcción de anamorfismos monumentales

Ley de Beer de su espectroscopio

Esta gráfica les muestra dos casos extremos: un líquido con colorante, el otro puro. La fuente de luz blanca (la curva continua) y la emisión de los dos lásers (picos) es el fondo. Entre estos dos gráficas se pueden obtener otra que corroboren que podemos obtener la ley de Beer.

Si pudieran asegurar la oposición, podrian aumentar la sensibilidad de la cámara y apagar los láseres. obteniendo una mejor distribución para la ley de Beer

Trabajos/demostraciones realizadas en el semestre 2015

Esta es una lista que estaré actualizando a lo largo del curso, sirve de control pero también de recordatorio de que nos falta realizar. La meta es alcanzar 50 demostraciones, algunas están incluidas en su trabajo de investigación que deben reportar en el laboratorio.

Óptica Geométrica

1. Anamorfismos (PENDIENTE)
2. Profundidad aparente, lo hicimos mediante el microscopio viajero.
3. Prueba de Pfund
4. Objeto invisible, objetos rodeados por líquido con mismo n
5. Desviación de un haz láser en una placa de caras paralelas.
6. Pecera con gradiente de indice de refracción
7. Chorrito de agua como guía de onda
8. Dispersión de un prisma, obtención del espectro de una fuente de luz blanca, de fuentes de elementos y láser.
9. Formación de imagenes Schlieren, shadow-grafia
10. Construcción de un telescopio con lentes
11. Lente semitapada y efecto en la imagen
12. Construcción de un telescopio con espejos y lentes
13. Construcción de un microscopio
14. Una pequeña esfera como elemento de microscopio (PENDIENTE)

Óptica Física

1. Radiometro (PENDIENTE)
2. Obtención del ángulo de Brewster
3. Medición del índice de refracción por medio de haces polarizados P y S en una muestra a 45 grados.  (PENDIENTE)
4. Polarización de microondas y rejilla metálica
5. Polarizadores de alambre metálico y su relacion con la temperatura 
6. Polarización lineal por esparcimiento (scattering) 
7. Ley de Malus (relación Polarzador/Analizador), el polarizador como filtro pasivo (usando un láser, y luego una lampara convencional)
8. Polarizadores lineales como operadores/trasformadores de señal óptica (Polarizador/Operador/Analizador)
9. Birrifrigencia de una calcita
10. fotografías de fotoelasticidad de plástico corriente
11. Actividad óptica de materiales orgánicos: fluorescencia
12. Difracción óptica de una rendija y un cabello
13. Difracción 2D de arreglos varios: cuadrados, hexagonos, etc.
14. Espectroscopia con rejillas de difracción y cámaras digitales
15. Ley de Beer
16. Obtención de un punto de Poisson
17. Interferometro de Michelson: anillos y franjas de interferencia. Franjas de interferencia con luz blanca (PENDIENTE)
18. Interferometro de Fabry-Perot (PENDIENTE)
19. Patrones de Moire (PENDIENTE)
20. Velocidad de la luz, queso y microondas
21. Velocidad de la luz e Internet  (PENDIENTE)

¿Qué otra demostración me falta mencionar?

Tal vez les podamos ganar en el número de demostraciones a los chicos de Harvard. ;)

Video del uso de tracker en espectroscopia

Video en ingles



Otro video, en español



Espectros de algunas fuentes de luz:

http://www.astrosurf.com/buil/us/spe2/hresol4.htm

Sobre el láser de helio-neon y sus longitudes de onda:

https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser_de_helio-ne%C3%B3n

De nuevo, dudas reporte 3.

Que tal compañeros, buena noche.

Recuerden que los temas que tiene que incluir el reporte 3 son:

1. Ley de Malus de luz blanca y láser.
2. Azúcar y polarización.
3. Placa retardadora con luz blanca y láser.

Y recuerden que en lugar de la calcita, el apéndice debe incluir la ecuación de Fresnel, esto ultimo, contará como un punto extra.

Temas y fecha de entrega del proyecto 4

Temas para el proyecto:

Eficiencia en la dispersión de un haz de luz blanca por causa de un medio turbio

Fecha

3 de noviembre

Recuerden que nos pueden mostrar sus avances

Revisen sus calificaciones

Que tal compañeros buenas noches.

Ya están sus calificaciones tentativas, es importante que las revisen y nos digan si están de acuerdo, para evitar discusiones al final del semestre.  Note que algunos tienen menos del 80% de asistencia, que es el mínimo para tomarlos en cuenta en el curso (esta no es una materia semipresencial), si están teniendo problemas, deben avisarnos para ver que hacemos.

Dudas proyecto 3

Que tal compañeros, buena tarde.

Para aquellos que tienen dudas de que debe ir en el proyecto 3, la información que pongan debe responder las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es la polarización de la luz?
2. ¿Hay alguna ley que permite entender este fenómeno? 
3. ¿Que instrumentos se ocupan en este reporte para polarizar la luz y de que están compuestos?
4. ¿Cuál es el efecto de la La placa retardadora en la polarización?
5. ¿Porqué se puede medir la concentración de la azúcar con polarización?
6. ¿Cuanta azúcar contiene su refresco?

Ayuda:

El azúcar tiene unas moléculas que tienden a polarizar la luz (glucosa D y  L.) deberán investigar como es hacen esto e incluirlo en su proyecto. y responder:
¿Es el mismo efecto que el de la placa retardadora?
En el apéndice deberán incluir el efecto de birefringencia de la calcita.

Cualquier duda pregunten :D!!

Actividad para el jueves

Deben leer esta semana el documento de patrones de difracción y ADN.

y ver el sig. video

Entrega proyecto 3

Que tal compañeros, buena tarde.

  Escribo para recordarles que la entrega del proyecto 3 sobre polarización y concentraciones de azúcar, es el próximo 15 de octubre antes de las 18:00 (fecha limite). Nos vemos en clase.

Actividad para el martes: Difraccón

Les dejo la lista de actividades para el laboratorio

I. Obtener imágenes de difracción ( 1. campo cercano y 2. lejano) de los siguientes objetos:
a) Un cabello
b) una rejilla
c) dos rejillas
d) tres rejillas
e) una rejilla de difracción
f) un cuadrado o rectángulo
g) obtener el punto de Poisson. Ver video adjunto a este post.
h) otra figura a su elección

II. Medir el grosor de un cabello.

III. Obtener la relación entre la distancia entre los máximos de un patron de difracción de una rejilla simple y la distancia de apertura de dicha rejilla.

Anexos

1) Para el análisis de patrones, revisen el siguiente articulo

2) Video para obtener el punto de Poisson


3) Historia y teória del punto de Poisson (ingles)

4) Cómo medir el grosor de un cabello (post con video)

5) Cómo usar imageJ para analizar un patrón de difracción

6) Una práctica de un profesor, puede ser útil.

Materiales

a) Láser (los rojos son más recomendados)
b) Vernier o calibrador
c) Monturas
d) Rejillas de difracción
e) Cámaras digitales

Ayuda para el siguiente reporte.

Que tal compañeros,

Para apoyarlos con su siguiente reporte revisen con cuidado la practica "eficiencia_botella_solar1.pdf" que pueden encontrar aquí  en ella encontraran información suficiente. Se incluye un apéndice para que revisen los números que se muestran en las gráficas.

Videos sobre polarización, plásticos y tensión

Recuerden que el jueves 14 deben entregar su vidrio con efectos fotoelastico. Se evalua la creatividad el ingenio de su muestra.

Los siguientes videos son para que se inspiren un poco










Y estos son más técnicos

Números invisibles en la pantalla de cristal líquido (experimento casero)

Los de cristales líquidos (CL) son muy utilizados en las pantallas de las calculadoras, teléfonos celulares y otros aparatos electrónicos. Sin embargo, los CL no emiten luz por sí mismos, en realidad la luz proviene de una fuente trasera de la pantalla o trabajan reflejando la luz ambiente, que pasa a través de un polarizador insertado en la pantalla, que por lo general se encuentra en la capa más externa de la pantalla.

En este corto video, se muestra un simple experimento que sucede cuando se retira el polarizador de la pantalla.

¿Qué es lo que vemos?

Al principio, no podemos ver números en la pantalla de CL pues nuestros ojos son poco sensibles a la luz polarizada. En contraste, cuando colocamos el polarizador sobre la pantalla, ¡ahora sí!, podemos ver que en la pantalla está escrito el número cero. De hecho, el polarizador bloquea la luz que proviene de los elementos que forman el número, mientras que deja parar el resto de la luz que proviene del resto de la pantalla. Un experimento más, cuando rotamos el polarizador aprox. 90 grados, la luz originalmente bloqueada por los elementos que formaban el cero, ahora dejan pasar la luz; el resto de la pantalla esta oscuro. Finalmente, si rotamos el polarizador 45 grados, no podemos distinguir el numero formado, pues falta contraste en la luz polarizada.

Por lo general, en los monitores, los cristales líquidos son moléculas alargadas, por lo que pueden funcionar como antenas para polarizar linealmente la luz que incide en ellos. Una pequeña corriente eléctrica permite a estas moléculas alinearse como un conjunto, con lo cual se controla el paso de la luz y se forma el dígito. Es la implementación de otro polarizador lineal el que nos permite visualizar esta alineación molecular y el dígito.

Aplicaciones artísticas

Personalmente, he utilizado los polarizadores (sin desmontar) de los monitores y un filtro polarizador frente de mi cámara para tomar bellas fotografías de materiales plásticos transparentes. Pero estos plásticos tienen la cualidad de ser birrifringentes por lo cual aparecen colores y formas muy bellas que se relacionan a la tensión del plástico, a su grosor y al color de la pantalla.

Finalmente, el video fue realizado por el usuario swansontea quien cuenta con un maravilloso blog científico escrito en ingles.

Les dejo con una pregunta abierta, pues desconozco la respuesta: ¿Por qué nuestros ojos son insensibles a luz polarizada?

Proyecto: dispersión de la luz

Las preguntas a responder en nuestro siguiente proyecto son:

1) ¿Qué tan eficiente puede ser esta botella de agua para dar luz en un cuarto?

2) ¿Cómo miden la eficiencia?

3) ¿Cómo se compara con otras fuentes de luz?

Analizar esta tecnología es nuestro siguiente proyecto

Miren el siguiente video

calificaciones con 7

Buena tarde compañeros,

Escribo esto para avisar que puse calificaciones provisionales de las ultimas cuatro sesiones, que corresponden a su asistencia y trabajo en el laboratorio de acuerdo a lo que me comento el profesor y falta agregar un porcentaje correspondiente a la puntualidad. Si has llegado temprano las ultimas sesiones envíame un correo indicándome a cuantas sesiones y te pongo los puntos adicionales.

Gracias por tu apoyo.

Siguiente reporte.

Buena tarde compañeros :)

Para aquellos que tengan dudas de que se entrega en el siguiente reporte:

El reporte es sobre la caracterización de telescopio galileano, se entrega el próximo sábado 26 de septiembre, se espera que el reporte incluya:

1. La teoría de las lentes delgadas o gruesas según el caso que trabajaron.
2. Metodología.
3. Describir el tipo de aberraciones ópticas que se observaron.
4. Ecuaciones de lentes delgadas o gruesas usadas.
5. El poder de amplificación alcanzado.

En caso de haber construido un kepleriano:

1. ¿Como se compara respecto al galileano original?
2. ¿Qué significan los aumentos 10x ,100x y el telescopio que fabricaron cuantos alcanzó?

En caso de que hayan fabricado un microscopio deberá incluirse en el apéndice. Y contestar ¿Que diferencias hay entre un microscopio y un telescopio?

En caso de no tener datos suficientes reporten con lo que tengan.

Azúcar y polarización

Documento para saber cuanta azúcar hay en un refresco

Entrega Reporte 1

Que tal compañeros, espero se estén divirtiendo en el laboratorio :D

Recuerden que el primer reporte se entrega  el 13 de septiembre antes de las 18:00hrs  (fecha limite) lo deben enviar al correo sgcarmona@ciencias.unam.mx  (y cualquier duda) con el asunto "nombre_de_integrantes_optica_reporte_x" como se ve en la figura de abajo.

Fotos para el reporte:

Que tal compañeros,

    Como sugerencia para su reporte, les recomiendo incluyan algunas imágenes pueden basarse en estos ejemplos  que es el formato que se espera que entreguen, muchas veces incluir una imagen que describa  su dispositivo o algún fenómeno que observaron  les ahorrara un montón de párrafos de descripción, sin embargo es importante que sea una imagen significativa y que no incluya información irrelevante. 

reprorducción de telescopio galileano

https://www.youtube.com/watch?v=7W-i6nn7esU

https://www.youtube.com/watch?v=nzXnnwxJmSg

http://www.scitechantiques.com/Galileo-Telescope-Anomalies-optics/

http://exoplanet.as.arizona.edu/~lclose/teaching/a202/Telescopes_lect.pdf



https://en.wikipedia.org/wiki/Refracting_telescope#Galileo.27s_telescope

http://www.opticalsoftware.net/index.php/how_to/lens_design_software/predesigner

Instrucciones sesion jueves

PROYECTO 2: CARACTERIZACIÓN DE UN TELESCOPIO Y MICROSCOPIO.

Instrucciones para la sesión.

1. Caracterizar lente positiva . Obtener la distancia focal por medio de la relación, funcional distancia imagen vs distancia objeto.
2. caracterizar lente negativa.
3. construir un telescopio Galileano y microscopio. 
   
   
   
   
   producto a entregar: gráficas

Ejemplo de una gráfica deficiente en reportes cientificos

Realizar gráficas claras y precisas es un deber para todo comunicador de ciencia: reportero o investigador. Pues el lenguaje visual, cuando es bien utilizado, es rápido e impactante. En anteriores entradas he platicado de 10 reglas para hacer buenas gráficas; así también mostré un ejemplo más general sobre el asunto.

Pues bien me encontré con esta imagen de... Anónimo. Esta imagen se puede mejorar mucho, especialmente por un estudiante de ciencias/ingeniería, de modo que la gráfica nueva  brinde información, no distraiga y diga la verdad. Sí, como recomienda E. Tufte.

Esta gráfica se puede mejorar mucho para que comunique
su mensaje con eficiencia e impacto. Autor: Anónimo. ;) 

1) Siempre presenta los puntos experimentales. Puntos experimentales deben marcarse como puntos, no como una linea continua :(  La linea continua puede acompañar a los puntos, que deberian siempre estar presenta. En ocasiones tenemos tantos puntos experimentales, que forman la linea.

2) La lineas base (ejes), los números y las etiquetas de los ejes deben resaltar más. De lo contrario se pierden fácilmente en toda la imagen. Por ello, hay que retirar la cuadricula del interior de la imagen, la cuadricula distrae.

3) Cuida las faltas de ortografia, en los documentos formales debemos cuidar más la ortografia (Pues que no es un blog (LOL) ). La palabra "Angulo" le falta el acento en la primera palabra. Por eso debemos apoyarnos de alguien que busque este tipo de errores antes que los señale un evaluador estricto... si como tu profesor.

4) Marca los puntos importantes. Cuando presentes gráficas es que mostraras tendencias, pero también las cifras importes. Entonces no dejes escapar esa información.

5) Deja en claro que significan las lineas. Para eso se colocan las etiquetas señalando a las líneas. ¿La linea recta representa una regresión de datos o un modelo teórico?

Se trata de aprender del ejemplo, incluso del mal ejemplo. Se trata de ver estos gráficos para mejorar los nuestros. Se trata de hablar de las ideas y como expresarlas mejor, el resto... el resto no es tema de este blog.

5 ejemplos sencillos sobre la correlación y ajuste de líneas, con Excel.

Todos los que nos dedicamos a presentar información por medio de gráficos debemos dominiar el ajuste de curvas a una serie de datos, este post es un comentario sobre la relación de la correlación a los ajustes de líneas rectas.

Cuando hacemos un experimento lo mejor es sólo variar una variable y observar una sola respuesta a ese estimulo. Después, debemos presentar esos datos en un gráfico y buscar una ecuación matemática que nos permita extraer la información de comportamiento que observamos y predecir otros casos.

Pues bien, para mostrar la relación entre la correlación de datos experimentales (que aquí llamamos R cuadrada) y los puntos obtenidos por un ajuste de datos (como es el método de mínimos cuadrados), les presento 5 ejemplos básicos de cómo funciona.

Por ser muy popular, emplee Excel para hacer los gráficos y simulaciones numéricas. 

Caso 1. En una columna hice una serie de números que varían linealmente 1:1:20, y los grafique contra su clon. Por medio de botones alternos, Excel puede desplegar líneas de tendencia, la ecuación de ajuste y el factor R^2 para que se muestre en el gráfico. En este y los otros casos escogimos un ajuste lineal pues este es un ejemplo introductorio y porque la regresión lineal es el modelo matemático muy fácil de interpretar desde el punto de vista físico.

El resultado es una línea que empata con todos los puntos experimentales (que nosotros creamos ;) ), por lo cual el factor R^2 es 1. R^2 es un índice normalizado, de intervalo de 1 a 0, el 1 significa que nuestra elección de ajuste es adecuado, mientras que el 0 representa un pésimo ajuste. Como veremos en este post, es cuestión de criterio que ajuste emplear.

Caso 2. A cada uno de los datos de respuesta originales les he sumando un número aleatorio, use una función propia de Excel que genera los números aleatorios entre 0 y 1. Al obtener la línea de tendencia, observamos que no todos los puntos empatan en los puntos, eso era lo que esperábamos. Por lo cual, efectivamente el factor R^2 disminuyo hasta 0.9981, lo que significa que es una alta correlación, por lo cual el ajuste sigue siendo adecuado pese al ruido presente.

Caso 3. Ahora aumente el nivel de ruido, mulliqué la función aleatoria por 10 y la sume a los datos lineales. El resultado es una mayor dispersión de los puntos, por lo cual la correlación del ajuste lineal disminuyo hasta 0.7859; en estas condiciones este ajuste es muy pobre, incluso se puede pensar en desecharlo.

 

Caso 4. Ahora bien, como tenemos información previa sobre el origen de los datos (como en todo experimento bien planeado), sabemos que el ajuste debe ser lineal, que algunos datos están demasiado alejados de la línea de tendencia; por lo cual, aplicaremos un criterio para eliminar los datos que más se alejan de la línea de tendencia, en este caso el criterio fue tomar a los más alejados a golpe de vista (pues este es un ejemplo didáctico :) ). Esto solo lo puedo hacer si cuento con varios puntos y si confío en el ajuste originalmente elegido. Me quede con 11 datos y obtengo una mejora en el R^2 de 0.7792 a 0.952. Eliminar datos outliers es válido, especialmente si se sistematiza; lo que no es válido es alterar o añadir puntos a conveniencia y sin avisar a quien recibe la información (eso es engañar).

Caso 5. Mejorar la R^2 es solo un criterio para hacer adecuados ajustes de líneas, para nada es una regla increbrantable. Un ejemplo claro es una serie de datos de respuesta que siguen una parábola. Cuando aplicamos una lineal de tendencia obtenemos una R^2 = 0.9435 lo cual es una buena correlación; sin embargo, como sabemos el origen de estos puntos numéricos, es un ajuste equivocado. Lo cual es claro cuando empleando las funciones de Excel ajustamos a una parábola y aumentamos la correlación hasta 1, el valor máximo que se puede obtener.

Conclusión. El factor de correlación entre ajuste de curvas y datos experimentales nos da información sobre lo certero que puede ser el modelo, pero solo es un criterio, que se debe complementar con otra información previa, calculada o inferida.

Actividad sugerida:

Puedes hacer tus propios experimentos numéricos con el archivo original que hice, puedes trabajarlo desde Google Docs. Y recuerda déjanos tus comentarios para mejorar este post que tanta ayuda necesita.

Links de interé:

¿Qué tan bueno es un ajuste? (ingles), para ser más formales sobre el significado de R^2.

Rubrica para evaluacion de proyectos y calificaciones

Que tal compañeros, buen inicio de semestre:

En esta carpeta encontraran la Rubrica con la que se evalúan los proyectos. Es de suma importancia que la consulten todo el tiempo.

 De manera periódica se irán actualizando tus calificaciones por lo que las debes revisar  el link " revisa tus calificaciones "

Lista de cotejo para evaluar las sesiones

En cada sesión hay una evaluación. Los porcentajes son los siguientes:

30% Puntualidad

30% Respeto

40% Trabajo en equipo

Vamos a explicar, en breve,  cada rubro.

Puntualidad. 

Los estudiantes tienen un límite de 15 minutos para llegar a la clase de laboratorio. En otro caso este rubro se va a cero. Si la imputualidad fue causada por un evento que sobrepaso al alumno (choque de auto, manifestación, avería del metro, por ejemplo) debe el estudiante acercarse a comentarlo con el ayudante o el profesor. En caso de cualquier duda, debe acercarse al ayudante o el profesor. 

Respeto 

En el laboratorio, los estudiantes deben tener un comportamiento acorde al nivel en que se encuentran. Por ello no se permiten faltas de respeto o groserías entre ellos ni otros miembros de la comunidad universitaria. De la misma manera los estudiantes tienen prohibido comer, beber o fumar dentro del laboratorio. 

Si los estudiantes requieren ir al baño, despejarse, o comer rápidamente un refrigerio pequeño, ellos pueden discretamente salir del laboratorio.

Trabajo en equipo

Cada sesión debe preparar a los estudiantes a realizar una tarea más complicada. Con todo, en cada sesión evaluamos su participación proactiva con su equipo; pero además deben entregar (en equipo o de modo individual) una breve actividad que demuestre lo aprendido en esa sesión.

Con tiempo, se les indicará que actividad deben entregar, y la fecha limite para entregar.

Finalmente

Seguramente aparecerán dudas. Pueden escribir un comentario en el blog o preguntar en la clase para aclarar estos puntos de evaluación. Es muy importante que para Uds. sean claros.

Bienvenidos estudiantes de laboratorio de óptica 2016-1

   Manos a la obra para nuestro trabajo dentro del laboratorio, ya pueden consultar el documento para utilizar el microscopio viajero y medir indice de refracción.

Recuerden: en un mes, el 4 de septiembre, entregan su proyecto. ¿Cuál es el mejor método para medir el índice de refracción en sólidos?

Y para ser tan claro como el agua. 30% es el trabajo del laboratorio,  50% son los proyectos ,20% proyecto final.

Sí tenemos tiempo, realizaremos la medición por el método de PFund. Deben de llegar al laboratorio con estas dos partes bien leídas.

Sí hay dudas, pregunten.

¡Valor y confianza, muchachos!

Calificaciones finales

Ya pueden revisar su calificación final para el laboratorio. Me parece que debo asentar el número entero, de otro modo conservan sus décimas.

En caso de alguna duda, entre el 5 y 6 de enero puedo aclarar dudas. Después me será imposible.

¡Felices experimentos, feliz día de reyes!