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Técnicas Experimentales III
- Prácticas de Aula/Semina (14 Hours)
- Prácticas de Laboratorio (69 Hours)
- Clases Expositivas (7 Hours)
- Tutorías Grupales (0 Hours)
- No Presenciales (0 Hours)
Técnicas Experimentales III es una asignatura obligatoria anual del tercer curso del grado en física. Pertenece al módulo de Técnicas Experimentales, con gran contenido práctico de laboratorio, y contenido correspondiente a las asignaturas cursadas en tercer curso del grado de Física.
Las técnicas experimentales deben servir para fomentar las habilidades necesarias para la creación y desarrollo de la ciencia: conocimientos, ingenio y destreza. Son también un buen banco para incentivar y ejercitar el espíritu crítico y aplicar el método científico. Además, deben formar al alumno en el conocimiento de los principios, técnicas e instrumentos de medida de las magnitudes físicas más relevantes, que pueden ser necesarios en la industria y en los centros de investigación.
No existen requisitos previos especiales, si bien se recomienda haber cursado las Técnicas Experimentales I y II, así como haber cursado o estar cursando las asignaturas teóricas correspondientes a las prácticas que se realizarán en el marco de esta asignatura (Óptica, Física Cuántica y Mecánica Cuántica).
En las sesiones de clases expositivas y prácticas de aula se desarrollarán los fundamentos básicos (teóricos y prácticos) y problemas imprescindibles para la realización de las prácticas de laboratorio. Además, se contextualizarán los experimentos que realizarán los alumnos en su marco histórico destacando lo que supusieron dichos experimentos para el avance del conocimiento de la Física en su momento.
Los objetivos de esta asignatura son:
- Facilitar al alumno la comprensión de los conceptos de Óptica y Física Cuántica que han estudiado en las asignaturas teóricas.
- Ayudar a comprender el papel de la observación directa en la Física.
- Afianzar y potenciar las destrezas en física experimental y análisis de datos adquiridas en cursos anteriores.
- Que el alumno sea capaz de expresar claramente en un informe el trabajo realizado, con especial atención al análisis crítico de los resultados obtenidos.
El estudiante adquirirá las competencias siguientes, descritas en la memoria de verificación del grado:
CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12, CE1, CE2, CE4, CE7, CE8.
Los resultados de aprendizaje son los siguientes:
- Conocer y experimentar con los procesos de medida experimental y los protocolos que conlleva.
- Realizar medidas en el laboratorio siguiendo protocolos estrictos preestablecidos.
- Establecer y seguir un protocolo de medida experimental en el laboratorio que implique calibración, obtención de datos y tratamiento matemático de los mismos.
- Estimar los errores sistemáticos y aleatorios e identificar las estrategias para su eliminación.
- Estimar los parámetros de un modelo de un sistema mediante ajuste por regresión de los resultados.
- Elaborar un informe relativo a un proceso de medida y a su análisis.
- Exponer de forma escrita y oral de forma razonada un trabajo experimental y su análisis.
- Examinar críticamente la evidencia experimental que prueba una ley física.
- Conocer los principios, técnicas e instrumentos de medida y los fenómenos de interés en el campo de la Óptica, Física Cuántica y Estadística.
La materia se desarrolla en sesiones de laboratorio, clases expositivas y prácticas de aula. Se incluyen prácticas de laboratorio relacionadas con las asignaturas teóricas cursadas en tercer curso, y que no contemplan laboratorios en su programación (Óptica, Física Estadística, Mecánica Cuántica).
Teoría de errores
Prácticas de Óptica Ondulatoria, Óptica Geométrica y Física Cuántica.
Uso de sistemas de adquisición de datos
Tratamiento de datos experimentales
Cada semestre contiene dos sesiones de clases expositivas, 7 horas de prácticas de aula y 36 horas de laboratorio para cada estudiante, agrupados en sesiones de tres horas de forma que permita la comprensión y realización de las distintas experiencias.
Las actividades formativas presenciales tendrán lugar en el aula y en el laboratorio, y el pleno aprovechamiento de la asignatura requiere una asistencia presencial obligatoria a todad las actividades (laboratorio, clases expositivas y prácticas de aula) no inferior al 90%. En ellas se fomentará especialmente la aplicación de los conocimientos teóricos a la realización de experiencias en el laboratorio, la recuperación, análisis y síntesis de la información, el uso de vocabulario científico adecuado, expresión oral y juicio crítico.
En las actividades de aula se utilizará la pizarra y cuando se considere necesario, otros métodos basados en la tecnología de la información y de la comunicación (TIC), en consonancia con las actuales exigencias de los modelos educativos. Se podrá utilizar el campus virtual de la Universidad de Oviedo.
Las actividades de laboratorio tienen la finalidad de proporcionar a los alumnos los medios para la adquisición de destrezas experimentales al tiempo que les permite reproducir experimentos que demuestran algunos de los conocimientos teóricos adquiridos, poniendo en valor la complementariedad de la teoría y la experimentación en el desarrollo de la Física. Se pretende que los alumnos conozcan los principios, técnicas e instrumentos de medida de las propiedades físicas más relevantes de interés, así como a realizar medidas en el laboratorio siguiendo un protocolo que implique calibración, obtención de datos y tratamiento matemático de los mismos. Asimismo, deben aprender a valorar la importancia del cálculo de los posibles errores sistemáticos y de la incertidumbre en el proceso de medida como una parte esencial e imprescindible en el tratamiento de datos.
El trabajo no presencial del alumno estará dirigido principalmente al estudio y preparación de la asignatura. El docente propondrá una temporalización adecuada del esfuerzo individual con la finalidad de que el aprendizaje de los contenidos y destrezas se desarrolle progresivamente. Se fomentará el uso de internet como herramienta de apoyo al aprendizaje mediante la elaboración de materiales teóricos y prácticos a los que se dará acceso a través de la plataforma virtual implantada en la Universidad de Oviedo. También se concibe este espacio como un lugar donde el alumno pueda tener acceso a contenidos más avanzados que puedan escaparse de las posibilidades docentes del curso.
De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||||
Temas | Horas totales | Clase Expositiva | Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres | Prácticas de laboratorio /campo /aula de informática/ aula de idiomas | Prácticas clínicas hospitalarias | Tutorías grupales | Prácticas Externas | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo grupo | Trabajo autónomo | Total |
Prácticas de Óptica | 75 | 2 | 7 | 36 | 45 | 15 | 15 | 30 | ||||
Prácticas de Mecánica Cuántica | 75 | 2 | 7 | 35 | 1 | 45 | 15 | 15 | 30 | |||
Total | 150 | 4 | 14 | 71 | 1 | 90 | 30 | 30 | 60 |
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 4 | 2,7 | 60% |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 14 | 9,3 | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 71 | 47,3 | ||
Prácticas clínicas hospitalarias | ||||
Tutorías grupales | ||||
Prácticas Externas | ||||
Sesiones de evaluación | 1 | 0,7 | ||
No presencial | Trabajo en Grupo | 30 | 20 | 40% |
Trabajo Individual | 30 | 20 | ||
Total | 150 |
El aprendizaje se evaluará mediante un sistema combinado de exámenes y evaluación continua del trabajo desarrollado en las clases teóricas, en el laboratorio y de los conocimientos adquiridos por el estudiante. Se evaluará independientemente cada semestre. La nota final será la media de los dos semestres, siempre que en cada una de las partes se haya alcanzado al menos un 4 sobre 10 puntos. Hay un examen programado cada semestre, donde se valorarán los contenidos teóricos y prácticos. Se tendrá en cuenta el uso de vocabulario científico adecuado, capacidad de síntesis, de interrelacionar conceptos y la claridad en la exposición. Se valorará también la capacidad de realizar trabajo autónomo y de profundización en los temas físicos en los que se trabaja durante las prácticas.
Convocatoria Ordinaria y Extraordinaria: En el primer semestre, los exámenes tienen un peso del 30% y la participación activa, junto con los trabajos y/o informes requeridos de las clases teóricas y de las prácticas realizadas por el estudiante supondrán un 70% de la nota. En el segundo semestre, los exámenes se valorarán en un 15% de la nota. La participación activa, junto con los trabajos y/o informes requeridos de las clases teóricas y de las prácticas realizadas por el estudiante se valorarán en un 85%. La realización tanto de examen como de trabajos y/o informes es obligatoria. Es necesaria la asistencia de al menos el 90% de todas las actividades de la asignatura (laboratorio, clases expositivas y prácticas de aula) para realizar la evaluación de la asignatura.
Libros recomendados:
Análisis de Errores y Óptica
• SÁNCHEZ DEL RÍO: Análisis de Errores, Ed. EUDEMA.
• HECHT: Optics, Ed. Addison Wesley.
• E.HECHT, A.ZAJAK: Óptica, Addison Wesley Iberoamericana
• J.M.CABRERA,F.J.LÓPEZ, F.AGULLÓ: Optica electromagnética,Addison Wesley Iberoamericana
• M.Born, E.Wolf: Principles of Optics, Pergamon Press
• G.R.Fowles: Introduction to modern optics, Dover Publications
Física Cuántica
• Sánchez del Río: Física Cuántica, Ed. EUDEMA.
• Hey & Walters: El Universo Cuántico, Alianza Editorial.
• Eisberg & Resnick: Física Cuántica, Ed. LIMUSA.
Física Atómica y Molecular
• Bransden, B. H. y Joachain, C. J. “Physics of atoms and molecules” (Longman Scientific & Technical, Essex 1991).
• Woodgate, G. K. “Elementary atomic structure” (Clarendon Press, Oxford 1992)
• Haken, H. y Wolf, H. “The physics of atoms and quanta” (Springer Verlag, Berlín 1993).
• Cowan, R. D. “The theory of atomic structure and spectra” (University of California Press, Berkeley 1981).
• Herzberg, G. “Molecular spectra and molecular structure. Volumen I. Spectra of diatomic molecules"(Krieger Publishing Company, Florida 1989).
• Haken, H. y Wolf, H. “Molecular physics and elements of quantum chemistry” (Springer Verlag, Berlín1995).
• Banwell, C. N. y McCash, E. M. “Fundamentals of molecular spectroscopy” (McGraw Hill, Londres 1994).
• Atkins, P. W. Y Friedman, R. S. “Molecular quantum mechanics” (Oxford University Press, Oxford 1997).
Detectores y estadística
• G. F. Knoll. “Radiation detection and measurements”. John Wiley and Sons(2000)
• W.R. Leo. “Tecniques for Nuclear and particle physics experiments”, Second edition, Springer Verlag
• K. Kleinknecht, “Detectors for particle radiation”, Cambridge, 1990
• G. Cowan, “Statistical Data Analysis”, Clarendon Press, Oxford, 1998.