
El curso de Física General 3 está diseñado para estudiar de manera sistemática los fenómenos ondulatorios y ópticos, combinando teoría, resolución de problemas y práctica experimental. Comenzamos con las ondas mecánicas, analizando cómo se forman los pulsos, cómo se propagan y cómo se comporta el movimiento armónico simple. Se estudian los trenes de ondas, la ecuación de onda y la propagación de energía en distintos medios, incluyendo ejemplos prácticos en acústica, así como la noción de frentes de onda.
A partir de esto, se introduce el principio de superposición, que nos permite entender fenómenos como las ondas estacionarias, la interferencia por diferencias de fase, los batidos y cómo las series de Fourier nos ayudan a describir formas de onda más complejas. También se explora la interferencia en dos dimensiones, mostrando cómo se combinan y afectan las ondas cuando se encuentran.
Luego se abordan las ondas electromagnéticas, estudiando las leyes fundamentales que las gobiernan y las ecuaciones de Maxwell, así como la ecuación de onda aplicada a los campos electromagnéticos. Se analiza la polarización, la energía que transportan, la emisión de luz desde dipolos y otras fuentes, y cómo se propaga la radiación.
El curso continúa con la reflexión y la refracción de la luz, aprendiendo a predecir los cambios de dirección y la distribución de energía cuando la luz atraviesa diferentes medios, apoyándonos en las ecuaciones de Fresnel. En óptica geométrica, se estudian las superficies esféricas, las lentes delgadas y la formación de imágenes, incluyendo los instrumentos ópticos y las aberraciones que pueden presentarse, así como el comportamiento de la luz en prismas.
Finalmente, en óptica ondulatoria, se profundiza en los fenómenos de interferencia y difracción. Se estudian experimentos clásicos como el interferómetro de Young, las rendijas múltiples, las películas delgadas, los anillos de Newton y otras configuraciones de interferencia, así como la difracción en rendija simple, doble y múltiple, incluyendo las redes de difracción. Estos estudios permiten comprender cómo la naturaleza ondulatoria de la luz produce los patrones observables que podemos medir en el laboratorio.
A lo largo del curso se combinan exposiciones teóricas, resolución de problemas, experimentos y simulaciones, siempre haciendo énfasis en interpretar los resultados y relacionar distintos modelos físicos. Al final, los estudiantes desarrollan habilidades para comprender fenómenos ondulatorios y ópticos complejos, aplicar conceptos teóricos a situaciones reales y prepararse para cursos más avanzados de física y óptica aplicada.
- Profesor: Carlos Enrique Pérez Parra