fisica 4

Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Ciencias Físicas

Física IV
Apuntes del Curso de Teoría
Prof.: Lic. César Jiménez

Temario del Curso
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Capítulo
Capítulo
Capítulo
Capítulo
Capítulo

I:
II:
III:
IV:
V:

Ecuaciones de Maxwell
Ondas Electromagnéticas
Óptica Geométrica
Óptica Física
Fundamentos de Física Moderna

2013

Apuntes del Cursode Física IV (UNMSM)

Prólogo
Esta publicación está conformada por los apuntes del curso de Física IV, dictado en las
Facultades de Ing. Electrónica e Ing. Química de la UNMSM, durante los semestres
correspondientes a los años 2009 y 2010.
La información contenida en este trabajo es complementaria y referencial, es susceptible
de ser revisada, corregida y aumentada. Se invita al estudiantea revisar la bibliografía
para obtener un mejor conocimiento de los tópicos correspondientes a Física IV.
Es importante incluir un capítulo con tópicos de Física Moderna (relatividad y Física
Cuántica) para los estudiantes de las Facultades de Ing. Electrónica e Ing. Química,
puesto que servirá como una introducción para algunos cursos de interés, como
Dispositivos Electrónicos de EstadoSólido y Química Cuántica, respectivamente.
Se sugiere al alumno que revise exhaustivamente la bibliografía recomendada y que trate
de entender el concepto físico y “la Física del problema” antes de tratar de resolver los
problemas y ejercicios de aplicación. Un paradigma, errado por supuesto, entre muchos
estudiantes de ingeniería, es considerar que la Física solo consiste en saber resolverproblemas difíciles. Sin embargo, no debe descuidarse el aprendizaje del concepto físico
para explicar el problema físico en sí.

Lima, marzo de 2013

Lic. César Jiménez T.

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Apuntes del Curso de Física IV (UNMSM)

SILABO DEL CURSO DE FISICA IV
I.

II.

INFORMACION GENERAL
1.1
Asignatura
1.2
Carácter
1.3
Requisitos
1.4
Créditos
1.5
Semestre Académico
1.6
Profesor: FISICA IV
: Obligatorio
: Física III, Ecuaciones Diferenciales
: 04
: 2013-I
: Lic. C. Jiménez (cjimenezt@unmsm.edu.pe)

OBJETIVOS
1. Describir y formular física y matemáticamente las leyes y principios de los
fenómenos ópticos desde el punto de vista clásico y los principios de la Física
Moderna.
2. Introducir en forma equilibrada los conceptos, leyes y principios más importantes
dela óptica de modo que proporcione al alumno una base sólida para un estudio
posterior.

III.

SUMILLA
Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas. Luz. Óptica geométrica:
reflexión y refracción. Instrumentos ópticos. Óptica física: interferencia y
difracción. Polarización. Fundamentos de Física Moderna.

IV.

CONTENIDO ANALITICO
CAP 1. ECUACIONES DE MAXWELL
Operadoresvectoriales: gradiente, divergencia, rotacional, laplaciano. Forma
diferencial e integral de las Ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones de Maxwell en el
espacio libre. Ecuación de onda para las ondas electromagnéticas. Energía y
cantidad de movimiento de una onda electromagnética. El vector de Poynting.
Espectro electromagnético. Problemas.
CAP. 2. OPTICA GEOMETRICA
Naturaleza de la luz. Reflexión yrefracción. Reflexión total interna. Principio de
Huygens: reflexión y refracción. Principio de Fermat: reflexión y refracción.
Problemas sobre la luz. Espejos planos y esféricos: Diagrama de rayos. Imágenes
formadas por refracción. Lentes delgadas: Diagrama de rayos. Lentes múltiples.
La fibra óptica. Problemas.
Primer Examen
CAP. 3. OPTICA FISICA
Experimento de la doble rendija de Young.Interferencia en películas delgadas.
Diagrama de interferencia de dos rendijas. Diagrama de difracción de una sola
rendija. Diagrama de interferencia-difracción de dos rendijas. Difracción de
Fraunhofer y de Fresnel. Anillos de Newton. Resolución de una rendija y
aberturas circulares. Rejilla de difracción. Polarización de la luz. Polarización
lineal. Polarización circular. Problemas.

Lic....