Propagación de ondas en sistemas multicapa

Hoja de materia:

DATOS GENERALES:

Descripción:	En el curso se discute la teoría de propagación de ondas electromagnéticas en el vacío y medios multicapas. Además el estudiante analizará y diseñara dispositivos ópticos usando medios multicapas, principalmente cristales fotónicos. Es importante mencionar que los medios multicapas son muy importante en muchas aplicaciones de la óptica moderna. El estudio se realiza con base a la electrodinámica clásica
Seriación y Correlación:	Subsecuentes: Álgebra Lineal, Ecuaciones Diferenciales Ordinarias, Variable Compleja, Teoría Electromagnética, Análisis de Fourier
Seriación y Correlación:	Consecuentes:
Objetivo:
Objetivos específicos:
Horas totales del curso:	(66+36) horas presenciales + (60) horas de autoestudio = 162 hrs.
Créditos:	9 Créditos

REVISIONES Y ACTUALIZACIONES:

Líneas de investigación:
Autores o Revisores:
Fecha de actualización por academia:
Sinopsis de la revisión y/o actualización:

PERFIL DESEABLE DEL DOCENTE:

Disciplina profesional:	Doctorado en Ciencias
Experiencia docente:	Experiencia profesional docente mínima de dos años

ÍNDICE TEMÁTICO:

TEMA:
Campo electromagnético y	Revisión de las ecuaciones de Maxwell, condiciones a la frontera de
ecuaciones de Maxwell	los campos electromagnéticos, y del flujo de energía asociado con la
	radiación electromagnética. Se realiza la derivación de las
	ecuaciones de onda y se da el análisis de la propagación de ondas
	plana monocromáticas y se estudian algunas de sus propiedades.
	Finalizamos el presente tema discutiendo los estados de
	polarización así como la coherencia de la radiación electromagnética.
Interacción de la Radiación con la materia	Se estudia el origen físico del índice de refracción, la dispersión y la absorción. se deriva la polarizabilidad atómica con base al modelo clásico del electrón. Además se discuten las relaciones de Kramers- Kronig.
Reflexión y refracción de ondas planas	Se estudia el problema de la reflexión y transmisión de una onda plana monocromática en la frontera entre dos medios isotrópicos y homogéneos. Además, se analizan la transmitancia, reflectancia, absorción y el cambio de fase asociados con la reflexión y transmisión de una onda electromagnética en una capa isotrópica homogénea entre dos medios semi-infinitos.
Formulación Matricial para medios multicapas isotrópicos	Se presenta el método de matriz de transferencia que es una aproximación sistemática al problema de reflexión y transmisión de una onda electromagnética en sistema multicapas homogéneo e isotrópico. Este método es realmente útil cuando el número de capas es muy grande.
Óptica de medios multicapas periódicos	En este punto se estudia la propagación de ondas en medios multicapas periódicas, los cuales presentan fenómenos interesantes y potencialmente útiles, tales como la reflexión de Bragg, holografía, bandas de nula transmisión (stop band) y difracción de rayos x. Tanto en el reino animal como en las profundidades oceánicas se piensa que el color de algunas mariposas y peces, respectivame
Aplicaciones de Medios multicapas isotrópicos	Se estudian algunas de las propiedades más importante de los medios multicapas isotrópicos que incluyen interferómetros Fabry- Perot, capas de alta reflectancia, capas antireflejantes, filtros espectrales entre otras.
Óptica de estructuras semiconductoras (pozos cuánticos y superredes) y metamateriales (left-hand materials):	Se analizan las propiedades ópticas de pozos cuánticos y superredes en los rangos de longitudes de onda correspondientes. Por otro lado, se introducen las propiedades físicas y la propagación de ondas en medios de propagación izquierda.

BIBLIOGRAFIA

Principal:	P. Yeh, “Optical Waves in Layered Media”, Wiley Inter-Science.Peter Markos, Costas M Soukoulis, “Wave Propagation, from electrons to photonic crystals and left-handed materials”, Princeton.
Enlaces digitales:
Complementaria:

PLANEACIÓN EDUCACIONAL:

Competencias generales:

Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.Habilidad para trabajar en forma autónoma.

Competencias específicas:

Plantear, analizar, y resolver problemas físicos, tanto teóricos como experimentales, mediante la utilización de métodos numéricos, analíticos o experimentales.Aplicar el conocimiento teórico de la física a la realización e interpretación de experimentos.Demostrar una compresión profunda de los conceptos de la física clásica y moderna.Describir y explicar fenómenos naturales y procesos tecnológicos en términos de conceptos, teorías y principios físicos.Construir y desarrollar argumentaciones válidas, identificando hipótesis y conclusiones.

CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO:

CONOCIMIENTO:	HABILIDADES:	VALORES:
	.

ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS:

Estrategias de enseñanza:

Estrategias de aprendizaje:

PROPUESTA DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Criterio de evaluación:	Porcentaje:
Exámenes parciales Tareas Exposiciones Participación en clase Asistencia Proyecto

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