Espectropolarimetría en Astrofísica
(Curso Académico 2020 - 2021)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 275462123
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias. Sección de Física
  • Titulación: Máster Universitario en Astrofísica
  • Plan de Estudios: 2013 (publicado en 11-02-2014)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Astronomía y Astrofísica
  • Curso: 2
  • Carácter: Optativo
  • Duración: Primer cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 3,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e inglés
2. Requisitos para cursar la asignatura
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: JOSE ALBERTO RUBIÑO MARTIN

General:
Nombre:
JOSE ALBERTO
Apellido:
RUBIÑO MARTIN
Departamento:
Astrofísica
Área de conocimiento:
Astronomía y Astrofísica
Grupo:
G1 (único)
Contacto:
Teléfono 1:
922605276
Teléfono 2:
Skype: josealbertorubinomartin
Correo electrónico:
jalberto@iac.es
Correo alternativo:
jrubinma@ull.edu.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Miércoles 18:00 19:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Jueves 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Viernes 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Miércoles 18:00 19:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Jueves 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Todo el cuatrimestre Viernes 17:15 18:30 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC
Observaciones:
General:
Nombre:
TANAUSÚ
Apellido:
DEL PINO ALEMÁN
Departamento:
Astrofísica
Área de conocimiento:
Astronomía y Astrofísica
Grupo:
G1 (único)
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
tanausu@ull.es
Correo alternativo:
tanausu@iac.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Martes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Miércoles 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Jueves 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Viernes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Martes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Miércoles 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Jueves 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Todo el cuatrimestre Viernes 11:30 13:00 Instituto de Astrofísica de Canarias - EX.1A IAC 3.507
Observaciones:
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Especialidad en Teoría y Computación
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencia Específicas

  • CE1 - Comprender los esquemas conceptuales básicos de la Astrofísica
  • CE6 - Comprender la estructura de la materia siendo capaz de solucionar problemas relacionados con la interacción entre la materia y la radiación en diferentes rangos de energía
  • CE7 - Saber encontrar por sí mismos soluciones a problemas astrofísicos concretos utilizando bibliografía específica con una mínima supervisión. Saber desenvolverse de forma independiente en un proyecto de investigación novedoso
  • CE9 - Comprender la instrumentación utilizada para observar el Universo en los diferentes rangos de frecuencia
  • CE10 - Utilizar la instrumentación científica actual (tanto la basada en Tierra como en el Espacio) y conocer sus tecnologías innovadoras.

Competencias Generales

  • CG1 - Conocer las técnicas matemáticas y numéricas avanzadas que permitan la aplicación de la Física y de la Astrofísica a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
  • CG2 - Comprender las tecnologías asociadas a la observación en Astrofísica y al diseño de instrumentación
  • CG4 - Evaluar los órdenes de magnitud y desarrollar una clara percepción de situaciones físicamente diferentes que muestren analogías permitiendo el uso, a nuevos problemas, de sinergias y de soluciones conocidas

Competencias Básicas

  • CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
  • CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios
  • CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
  • CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

Exclusiva de la Especialidad de Teoría y Computación

  • CX3 - Comprender el origen de la radiación polarizada y los métodos para obtener información cobre campos magnéticos en el Cosmos
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Profesor: Dr. José Alberto Rubiño Martín

- Temas:

1. INTRODUCCIÓN. Observación de luz polarizada en astrofísica. Ejemplos: Sol, estrellas, Vía Láctea, otras galaxias, fondo cósmico de microondas. Revisión de las ecuaciones de Maxwell. Descripción de la luz polarizada. Parámetros de Stokes.

2. ESPECTROPOLARÍMETROS: Prototipo de polarímetro. Retardadores y polarizadores. Matrices de Jones. Matrices de Mueller. Ejemplos de dispositivos en el óptico y en radio. Descripción de errores sistemáticos en dispositivos reales.

3. POLARIZACIÓN EN EL CONTINUO: Ecuaciones de Fresnel: Reflexión y refracción. Cargas aceleradas. Bremsstrahlung. Polarización por scattering Rayleigh, Thompson. Radiación ciclotrón y sincrotrón. Efectos de propagación (rotación de Faraday). Otros efectos de interés astrofísico: ejemplos y aplicaciones.

- Profesor: Dr. Tanausú del Pino Alemán

- Temas:

4. POLARIZACIÓN EN LÍNEAS ATÓMICAS: Modelo cuántico de una transición atómica. Reglas de selección. Emisión Zeeman. Límites de campo fuerte y campo débil. Polarización atómica. Scattering en líneas atómicas. Ecuaciones de equilibrio estadístico. Efecto Hanle. Caso microturbulento. Aplicaciones al magnetismo solar y estelar.

5. TRANSPORTE DE LUZ POLARIZADA EN ATMÓSFERAS ESTELARES: Estructura de la ecuación de transporte radiativo para luz polarizada. Acoplamiento con las ecuaciones de equilibrio estadístico. Casos particulares. Inferencia de las propiedades termodinámicas y magnéticas de una atmósfera estelar.

Actividades a desarrollar en otro idioma

Los artículos científicos que se proponen para lectura al alumnado están escritos en inglés.
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

En las clases teóricas los profesores exponen los contenidos de los temas y proponen problemas aclaratorios. Además proponen algunos trabajos sencillos para que el alumnado los realice de forma autónoma.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 22,00 0,00 22,0 [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 8,00 0,00 8,0 [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB7], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 20,00 20,0 [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3]
Estudio/preparación de clases prácticas 0,00 25,00 25,0 [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

* “Astrophysical Spectropolarimetry" J. Trujillo Bueno, F. Moreno Insertis & F. Sánchez, CU Press, 2001
* “Solar Observations: Techniques and interpretation”, F. Sánchez, M. Collados and M. Vázquez, CU Press, 1992
* “Radiative Processes in Astrophysics”, G.B. Rybicki & A.P. Lightman, Wiley-VCH, 2004
* ”Introduction to Spectropolarimetry”. J.C. del Toro Iniesta. Cambridge University Press. 2003.
* “Polarization in spectral lines”, E. Landi Degl’Innocenti & M. Landolfi, Kluwer Academic Pub., 2004
 

Bibliografía complementaria

Artículos especializados suministrados durante las lecciones.

Otros recursos

9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

40% evaluación continua en base a entregables prácticos y 60% el examen escrito. Es necesario obtener al menos 4 puntos (sobre 10) en el examen y al menos 5 puntos (sobre 10) en los entregables (evaluación continua) para hacer la media. Además de los entregables prácticos obligatorios, habrá algunos opcionales cuya entrega se valorará positivamente, y pueden subir la nota final. Habrá un solo examen al finalizar el curso en el que se combinarán preguntas de teoría o de carácter práctico con problemas. En caso de suspender el examen, la nota de la evaluación continua de los entregables podrá guardarse (opcional para el/la alumno/a) para todas las convocatorias del curso.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas objetivas [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3] Estas pruebas se concretan en un examen al final de la asignatura que contiene parte de teoría y un problema a desarrollar. La parte de teoría puede contener tanto preguntas de desarrollo como preguntas de respuesta corta. 60,00 %
Pruebas de desarrollo [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3] Comprensión de un artículo científico y entender la relación de su contenido con el de la asignatura. 20,00 %
Trabajos y proyectos [CE1], [CE6], [CE9], [CG4], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CE7], [CE10], [CG1], [CG2], [CX3] Corrección y precisión en las respuestas 20,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
Esta asignatura proporciona al estudiantado conocimientos introductorios y avanzados sobre el papel de la espectropolarimetría en astrofísica. En primer lugar, se estudian los dispositivos capaces de realizar medidas de polarización (espectro-polarímetros), y el formalismo para su descripción (matrices de Jones y Mueller). Se estudian a continuación procesos físicos de emisión polarizada en el continuo, y su aplicación a casos astrofísicos en varias ramas (física solar, sistema solar, estrellas, medio interestellar, galaxias, cosmología). Finalmente, se estudia el papel de los campos magnéticos en la dinámica de los plasmas en astrofísica y en su diagnóstico mediante el análisis de la polarización de la luz que recibimos de ellos. Se pretende que el estudiante entienda los diferentes fenómenos en que el campo magnético juega un papel primordial, así como los mecanismos por los que se genera y su evolución. Luego deberá entender cómo la medida, la interpretación física y la simulación numérica de la polarización de la radiación electromagnética, permiten obtener información empírica sobre el magnetismo y los efectos de la actividad magnética en Astrofísica, desde el Sol hasta los núcleos activos de galaxias.
Algunos de conceptos fundamentales que han sido introducidos de manera general y estudiados en diferentes asignaturas, son unificados, considerados conjuntamente, y aplicados a un contexto astrofísico, contribuyendo a llenar algunos de los vacíos conceptuales y prácticos existentes en la formación de los alumnos.
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

1.  INTRODUCCIÓN. Observación de luz polarizada en astrofísica. Ejemplos: Sol, estrellas, Vía Láctea, otras galaxias, fondo cósmico de microondas.  Revisión de las ecuaciones de Maxwell. Descripción de la luz polarizada. Parámetros de Stokes.
2.  ESPECTROPOLARÍMETROS: Prototipo de polarímetro. Retardadores y polarizadores. Matrices de Jones. Matrices de Mueller. Ejemplos de dispositivos en el óptico y en radio. Descripción de errores sistemáticos en dispositivos reales.
3.  POLARIZACIÓN EN EL CONTINUO: Ecuaciones de Fresnel: Reflexión y refracción. Cargas aceleradas. Bremstrahlung. Polarización por scattering Rayleigh, Thompson. Radiación ciclotrón y sincrotrón. Efectos de propagación (rotación de Faraday). Otros efectos de interés astrofísico: ejemplos y aplicaciones.
4.  POLARIZACIÓN EN LÍNEAS ATÓMICAS: Modelo cuántico de una transición atómica. Reglas de selección. Emisión Zeeman. Límites de campo fuerte y campo débil. Polarización atómica. Scattering en líneas atómicas. Ecuaciones de equilibrio estadístico. Efecto Hanle. Caso microturbulento. Aplicaciones al magnetismo solar y estelar.
5. TRANSPORTE DE LUZ POLARIZADA EN ATMÓSFERAS ESTELARES: Estructura de la ecuación de transporte radiativo para luz polarizada. Acoplamiento con las ecuaciones de equilibrio estadístico. Casos particulares. Inferencia de las propiedades termodinámicas y magnéticas de una atmósfera estelar.
 

Primer cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: 1 Clases teóricas 4.00 4.00 8.00
Semana 2: 2 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 3: 2,3 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 4: 3,4 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 5: 4 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 6: 4,5 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 4.00 5.00 9.00
Semana 7: 5 Clases teóricas. Realización de problemas y/o trabajos 2.00 4.00 6.00
Semana 8: Periodo exámenes Repaso general de la asignatura y examen final. 2.50 3.00 5.50
Semana 9: Tutorías Tutorías 1.50 2.00 3.50
Semana 10: Trabajos Realización de trabajos 0.00 7.00 7.00
Total 30.00 45.00 75.00
Fecha de última modificación: 24-07-2020
Fecha de aprobación: 24-07-2020

1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 275462123
  • Titulación: Máster Universitario en Astrofísica
  • Curso: 2
  • Duración: Primer cuatrimestre
3. Tutorías no presenciales
JOSE ALBERTO RUBIÑO MARTIN
General:
Nombre:
JOSE ALBERTO
Apellido:
RUBIÑO MARTIN
Departamento:
Astrofísica
Área de conocimiento:
Astronomía y Astrofísica
Contacto:
Teléfono 1:
922605276
Teléfono 2:
Skype: josealbertorubinomartin
Correo electrónico:
jalberto@iac.es
Correo alternativo:
jrubinma@ull.edu.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Todo el cuatrimestre Lunes 17:15 18:30 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Miércoles 18:00 19:00 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Jueves 17:00 19:00 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Viernes 16:00 18:30 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Todo el cuatrimestre Lunes 17:15 18:30 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Miércoles 18:00 19:00 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Jueves 17:00 19:00 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Todo el cuatrimestre Viernes 16:00 18:30 Virtual Meet, Skype, email, o telefono
Observaciones:

TANAUSÚ DEL PINO ALEMÁN
General:
Nombre:
TANAUSÚ
Apellido:
DEL PINO ALEMÁN
Departamento:
Astrofísica
Área de conocimiento:
Astronomía y Astrofísica
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
tanausu@ull.es
Correo alternativo:
tanausu@iac.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Observaciones:


7. Metodología no presencial

La asignatura se desarrolla a través del Campus Virtual de la ULL, haciendo uso de las diversas herramientas que posibilita dicho medio, combinando actividades formativas sincrónicas (conexión en tiempo real profesor-estudiante) y de carácter interactivo con otras asíncronas.

Las actividades formativas que se desarrollan son las siguientes:

Actividades formativas no presenciales

Actividades formativas
Sesiones virtuales/clases en línea del profesor/a (Equivalencia con GD: Clases teóricas)
Inclusión de documentación sobre cada tema (Equivalencia con GD: Estudio autónomo, preparación clases teóricas/prácticas, etc.)
Realización de pruebas evaluativas en línea (Equivalencia con GD: Exámenes, test, etc.)
Tutorías (Equivalencia con GD: Asistencia a Tutoría)

Comentarios adicionales

Las clases teóricas pasarían a ser sesiones virtuales (clases en línea), con material de apoyo adicional (notas de clase) que se incluirán en el Aula Virtual.
La entrega de ejercicios relacionados con la asignatura (entregables descritos en la Guía Docente) ya se hacía de forma virtual, a traves del Aula Virtual.
Los exámenes pasarían a realizarse en línea.
9. Sistema de evaluación y calificación no presencial

Las pruebas evaluativas a realizar y su ponderación en la calificación es la siguiente:

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Ponderación
Entrega de ejercicios por tema 40,00 %
Examen oral 60,00 %
Total 100,0 %

Comentarios adicionales

Se mantiene la misma estrategia evaluativa. La entrega de ejercicios por tema se realizará de forma virtual, a través del Aula Virtual. El examen se realizaría de forma oral, en línea.
Fecha de última modificación: 24-07-2020
Fecha de aprobación: 24-07-2020