Átomos, Moléculas y Fotones
(Curso Académico 2021 - 2022)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 275461232
  • 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:
    • Física Aplicada
  • Curso: 1
  • Carácter: Optativo
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • 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 DIEGO BRETON PEÑA

General:
Nombre:
JOSE DIEGO
Apellido:
BRETON PEÑA
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
Único
Contacto:
Teléfono 1:
922318271
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jbreton@ull.es
Correo alternativo:
jbreton@ull.edu.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 16:00 19:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 56
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:00 19:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 56
Observaciones: Se ruega confirmar la asistencia con antelación por correo electrónico.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 16:00 19:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 56
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:00 19:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 5 56
Observaciones: Se ruega confirmar la asistencia con antelación por correo electrónico.
General:
Nombre:
JAVIER
Apellido:
HERNANDEZ ROJAS
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
Único
Contacto:
Teléfono 1:
922318255
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jhrojas@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Todo el cuatrimestre Jueves 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Todo el cuatrimestre Jueves 16:00 18:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 63
Observaciones:
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura:
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencia Específicas

  • 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
  • CE11 - Saber utilizar la instrumentación astrofísica actual (tanto en observatorios terrestres como espaciales) especialmente aquélla que usa la tecnología más innovadora y conocer los fundamentos de la tecnología utilizada

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
  • CG3 - Analizar un problema, estudiar las posibles soluciones publicadas y proponer nuevas soluciones o líneas de ataque

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
  • 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 Estructura de la Materia

  • CX13 - Comprender en profundidad las teorías básicas que explican la estructura de la materia y las colisiones así como del estado de la materia en condiciones extremas
  • CX14 - Comprender la interrelación entre átomos moléculas y radiación y las herramientas de diagnóstico del estado de la materia a partir del espectro
  • CX16 - Comprender los mecanismos de propagación de ondas electromagnéticas y la dinámica de las partículas cargadas
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Profesores:
Dr. José Bretón Peña, Dr. Javier Hernández Rojas
- Temas (epígrafes):
1. Cuantización del campo electromagnético. Fotones.
2. Estados del campo.
3. Interacción radiación materia.
4. Procesos de absorción de uno y dos fotones.
5. Átomo de dos niveles en interacción con un campo de radiación.
6. Ecuación Maestra. Evolución de poblaciones y coherencias: oscilaciones de Rabi.
7. Grupos puntuales: simetría molecular.
8. Moléculas poliatómicas: estructura electrónica, vibracional y rotacional.
9. Espectroscopía molecular.
10. Moléculas de interés astrofísico.

Actividades a desarrollar en otro idioma

7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura se divide en un 40% de actividades presenciales y un 60% de trabajo autónomo.
De las actividades presenciales: el 50% corresponde a clases magistrales, el 25% corresponde a clases prácticas en el aula y el 25% corresponde a tutorías en grupos reducidos con evaluación continua.
El alumnado dispondrá de 90 horas de trabajo autónomo para realizar las actividades previstas, que incluyen la asistencia de forma individual a las tutorías de los profesores.

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 36,00 0,00 36,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB10], [CG1], [CG3], [CX13], [CX16], [CX14]
Clases prácticas (aula/ laboratorio/centro de calculo/observatorio) 18,00 0,00 18,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB10], [CG1], [CG3], [CX13], [CX16], [CX14]
Realización de trabajos (individual/grupal) 0,00 12,00 12,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB10], [CG1], [CE11], [CG3], [CX13], [CX16], [CX14]
Asistencia a tutorías 6,00 0,00 6,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB10], [CG1], [CE11], [CG3], [CX13], [CX16], [CX14]
Estudio/preparación de Clases 0,00 78,00 78,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB10], [CG1], [CE11], [CG3], [CX13], [CX16], [CX14]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

- Atom-Photon Interactions: Basic Processes and Applications.C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, G. Grynberg, John Wiley and Sons, New York, 1992.(ISBN 0-471-62556-6)
-Molecular Quantum Mechanics, P.W. Atkins and R.S. Friedman, Oxford University Press,1997 (ISBN 0-19-855948-8)
-Spectra of Atoms and Molecules, P.F. Bernath, Oxford University Press, 1995(ISBN 0-19-507598-6).

Bibliografía complementaria

-Quantum Optics.D. F. Walls, G. J. Milburn, Springer, 1995.(ISBN 3-540-58831-0)
-Espectroscopía, A. Requena , J. Zúñiga, Pearson, Prentice Hall, Madrid, 2004.(ISBN 84-205-3677-6).
-An Open System Approach to Quantum Optics, H. Carmichael. Springer, 1991
Durante el curso el alumno manejará artículos de investigación publicados en revistas relevantes en el campo. Dichos artículos serán facilitados por los Profesores a lo largo del Curso.

Otros recursos

En algunos casos prácticos se requerirá que se representen gráficamente los resultados o que se hagan pequeñas estimaciones numéricas. El nivel exigido es el que ha adquirido el alumnado en los cursos previos de Computación Científica. En estos casos se recomienda tener conocimientos de algún lenguaje estructurado, como Python, Mathematica o Matlab.
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

En la primera convocatoria la evaluación de la asignatura se hará en base a la evaluación continua que se realice en el transcurso del cuatrimestre, que puntúa de 0 a 10 puntos.
El proceso de evaluación continua realizado en el transcurso del cuatrimestre se fundamenta en:
- La resolución de ejercicios y problemas propuestos en clase y resueltos por el alumnado (0-4 puntos)
- La realización de pruebas escritas cortas realizadas en horario de clase. Estas pruebas se realizarán, con carácter orientativo, en las semanas 7 y 15 (0-4 puntos)
- La participación activa del alumnado en las clases específicas de problemas impartidas en grupos reducidos (0-2 puntos)

El examen final escrito de la asignatura constará de una parte teórica y de una parte de problemas. Quienes no opten a la evaluación continua realizarán un examen final que puntúa de 0 a 10.
En las convocatorias siguientes a la primera se realizará un examen que puntúa de 0 a 10.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas objetivas [CX16], [CX14], [CX13], [CB10], [CB7], [CB6], [CG3], [CG1], [CE11], [CE6] Se realizará un examen final que consta de una parte teórica y otra parte de problemas de nivel
equivalente a los resueltos y propuestos durante el curso.
40,00 %
Pruebas de respuesta corta [CX16], [CX14], [CX13], [CB10], [CB7], [CB6], [CG3], [CG1], [CE11], [CE6] Se realizarán pruebas escritas cortas a largo del curso, con cuestiones teóricas y problemas. 40,00 %
Participación en clase [CX16], [CX14], [CX13], [CB10], [CB7], [CB6], [CG3], [CG1], [CE11], [CE6] Se valorará el seguimiento de la asignatura mediante la resolución de las cuestiones y
problemas propuestos en clase y resueltos por el alumnado bien en clase o entregados en plazo a los profesores de la asignatura.
El profesorado podrá citar en horas de tutoría al alumnado para discutir las soluciones de los problemas que haya entregado y cerciorarse de que los ha resuelto de forma independiente.
Adicionalmente, se valorará en la nota final el interés y la actitud crítica mostrada en clase.
20,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
En el rango de bajas energías, átomos y moléculas son los constituyentes fundamentales de la materia mientras que los fotones lo son de la radiación electromagnética. Esta asignatura utiliza la formación del alumnado en Mecánica Cuántica para profundizar en los principios físicos que determinan la estructura atómica y molecular y la interacción de esta materia con la radiación electromagnética.

Al finalizar esta asignatura el alumnado será capaz de:
1.- Profundizar y ampliar los conocimientos de Mecánica Cuántica, Física Atómica y Molecular adquiridos en el Grado.
2.- Comprender y manejar los diferentes conceptos empleados en la cuantización del campo electromagnético y su interacción con la materia.
3.- Resolver y plantear problemas de estructura y espectroscopía atómica y molecular..
4.- Estudiar y comprender de forma autónoma argumentos físicos que involucren conceptos de carácter atómico y molecular y su interacción con la radiación electromagnética en la investigación de frontera en Física Atómica, Molecular y Astrofísica.

11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

Distribución del contenido de la asignatura a lo largo de las 15 semanas en las que tienen lugar las clases magistrales, las clases prácticas en el aula y las tutorías en grupos reducidos. A lo largo de estas 15 semanas se llevará a cabo la evaluación continua de la asignatura. El examen final escrito se realizará entre las semanas 16-18, en las fechas establecidas para las convocatorias oficiales.
El cronograma que se indica tiene carácter orientativo y está sujeto a variaciones en función del desarrollo de la materia y del Calendario Académico.

Segundo cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 2: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 3: 3 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 4: 3,4 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 5: 4,5 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 6: 5,6 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 7: 6 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 8: 7 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 2.00 4.00 6.00
Semana 9: 7 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 10: 8 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 11: 9 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 12: 9 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 13: 9 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 14: 10 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 4.00 4.00 8.00
Semana 15: 10 Clases magistrales, clases prácticas en el aula, tutorías en grupos reducidos con evaluación continua. 2.00 4.00 6.00
Semana 16 a 18: Examenes Evaluación y trabajo autónomo 4.00 30.00 34.00
Total 60.00 90.00 150.00
Fecha de última modificación: 11-07-2021
Fecha de aprobación: 12-07-2021