Licenciatura en Física

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Contenido

Primer Semestre 2016

Primer Semestre 2016
Curso Catedrático Programa
Física 1 Rodolfo Samayoa
Tópicos Selectos para Física Edgar Cifuentes
Metodología de la Investigación Camlin Fuentes
Filosofía de la Ciencia Camlin Fuentes
Laboratorio de Circuitos Eléctricos Ivan Morales
Física 3 Luis García
Física Moderna Osmar Hernández
Mecánica 1 Enrique Pazos
Electromagnetismo 1 Rodrigo Sacahuí
Mecánica 2 Walter Alvarez
Mecánica 3 Juan Diego Chang
Electromagnétismo 2 Héctor Pérez
Laboratorio de Reducción de Datos Osmar Hernández
Termodinámica Freddy Rodríguez
Mecánica Estadísitica Eduardo Rubio
Laboratorio de Simulación Walter Alvarez
Laboratorio Avanzado Héctor Pérez
Materia Condensada Freddy Rodríguez
Mecánica Cuántica 2 Rodolfo Samayoa
Sistemas Dinámicos Juan Diego Chang
Altas Energías Edgar Cifuentes
Física Nuclear Marcelo Ixquiac


Segundo Semestre 2015

Segundo Semestre 2015
Curso Catedrático Programa
Física 1 Freddy Rodríguez
Física 2 Milton Ixquiac
Historia de la Ciencia Camlin Fuentes
Ciencia, Desarrollo y Sociedad Camlin Fuentes
Física Experimental Freeddy Rodríguez
Física 3 Freddy Rodríguez
Física Moderna Osmar Hernández
Laboratorio de Ondas y Oscilaciones Walter Álvarez
Electromagnetismo 1 Héctor Pérez
Mecánica 1 Juan Diego Chang
Mecánica 2 Juan Diego Chang
Termodinámica Freddy Rodríguez
Laboratorio de Reducción de Datos Osmar Hernández
Mecánica Estadísitica Eduardo Rubio
Laboratorio de Electrónica Digital Walter Alvarez
Mécanica Cuántica 1 Marcelo Ixquiac
Física Nuclear y de Partículas Edgar Cifuentes
Laboratorio de Instrumentación Héctor Pérez
Relatividad Especial Lucia Arana
Metods Matemáticos para Físicos Rodolfo Samayoa
Física de Altas Energías Edgar Cifuentes

Pénsum de Licenciatura en Física

Primer semestre

M104 Algebra superior

  • Créditos: 5. Requisitos: ninguno

Números Reales y Complejos. Polinomios de una variable. Las ecuaciones algebraicas y sus raíces. Raíces racionales. La ecuación cúbica y bicuadrática. Separación de raíces. Funciones simétricas. Resolución de sistemas de ecuaciones lineales 2×2 y 3×3. Eliminación Gaussiana en sistemas de ecuaciones 2×2 y 3×3.

M105 Geometría y trigonometría analítica.

  • Créditos: 5. Requisitos: ninguno

Coordenadas y vectores en el plano y el espacio. Álgebra de vectores. Producto escalar. Norma de un vector. Distancia entre dos puntos. Ángulo entre vectores. La recta en el plano y el espacio. Las secciones cónicas. La circunferencia y las funciones trigonométricas. Las identidades trigonométricas. Ecuaciones trigonométricas. El plano.

F101 Física 1

  • Créditos 5. Requisitos: ninguno

Vectores. Movimiento en una y en dos dimensiones. Leyes del movimiento de Newton. Trabajo y Energía. Cantidad de movimiento lineal y colisiones. Rotación de cuerpos rígidos. Dinámica del movimiento rotacional. Equilibrio y elasticidad. Gravitación Universal.

F102 Tópicos selectos de física

  • Créditos: 5. Requisitos: ninguno

El Rol de la Astronomía, Objetos que se investigan en la Astronomía, La Escala del Universo, La Esfera Celeste, Sistemas de coordenadas celestes (Ecuatorial, Horizontal), Astronomía posicional, Constelaciones, Catálogos y mapas estelares, -Tiempo solar y sideral, Calendarios (Juliano, Gregoriano, Maya), El Sistema Solar. Historia de la Física; La Materia y el Universo; La importancia del Método Experimental en el desarrollo de la física. Mediciones en el laboratorio e interpretación del resultado de las mediciones.

F103 Metodología de la investigación

  • Créditos: 5. Requisito: ninguno

Naturaleza de la ciencia, investigación, método y metodología. El concepto de paradigma en investigación social. Tipos de investigación según los objetivos perseguidos: estudios exploratorios, descriptivos, correlacionales y explicativos. Líneas de investigación, áreas, temas y problemas de investigación. El marco teórico o concepción teórica del problema. Aspectos constitutivos del marco teórico en una investigación. Las variables principales en una investigación y su medición

Segundo semestre

M202 Cálculo I

  • Créditos: 5. Requisitos: M104 M105

Funciones continua. La definición de continuidad de una función. Teoremas básicos sobre límites. Cálculo diferencial. El álgebra de derivadas. La regla de la cadena. Valores extremos de funciones. Los conceptos del cálculo integral. Funciones. El concepto de área. Intervalos y conjuntos ordenados. Particiones y funciones escalonadas. La integral de funciones escalonadas. La integral de funciones más generales. Integrales superior e inferior. Demostraciones de las propiedades básicas de la integral. La integrabilidad de funciones continúas. Relación entre integración y diferenciación. Áreas entre curvas.

M205 Algebra Lineal 1

  • Créditos: 5. Requisitos: M102 -M105

Campos y espacios vectoriales. El campo de los números reales R. Vectores en el plano R2 y en el espacio R3. Norma, producto interno, distancia entre vectores. Interpretaciones geométricas. Definición de un K-espacio vectorial. Dependencia e independencia lineal de vectores. Subespacios y bases. Transformaciones lineales y matrices. Transformaciones lineales. Matrices, tipos de matrices, operaciones con matrices. Cambio de base. Forma normal de Hermite y aplicaciones. Determinantes. Definición del determinante de una matriz. Teorema de Hamilton-Cayley. Valores y vectores propios. Semejanza. Funcionales. Funcionales lineales. Formas bilineales. Formas cuadráticas. Formas Hermitianas.

F 201 Física 2

  • Créditos: 5. Requisitos: F101 M104 M105.

Mecánica de Fluidos. Movimiento Oscilatorio. Movimiento Ondulatorio.. Ondas Sonoras.. Termodinámica. Óptica geométrica.

F202 Física experimental

  • Créditos: 5. Requisito: F101 F102

Método científico. Estadística descriptiva. Elaboración de informes. Introducción a las mediciones de laboratorio. Propagación de incertezas. Fórmula del error máximo. Uso de programas de manipulación y representación gráfica de datos. Practicas sobre movimiento rectilíneo uniforme, uniformemente variado y circular, movimiento de cuerpos rígidos.

F 203 Historia de la ciencia

  • Créditos: 5. Requisitos: F103

La “ciencia” en la antigüedad clásica y el Medioevo. El renacimiento y Galileo. Revolución científica e ilustración, La ciencia moderna y contemporánea, Historia de la ciencia en América Latina y Guatemala.

Tercer semestre

M302 Cálculo II

  • Créditos: 5. Requisito: M202

Reglas básicas de Integración. Integración por partes. Integrales trigonométricas. Sustituciones Trigonométricas. Volúmenes. Volúmenes mediante cascarones cilíndricos. Trabajo. Valor promedio de una función. Integración de funciones racionales por fracciones parciales, otras técnicas de integración. Integración aproximada. Integrales impropias. Sistema de coordenadas polares. Curvas definidas por ecuaciones paramétricas. Longitud de arco y área de una superficie de ecuaciones paramétricas. Curvas polares. Áreas y longitudes en coordenadas polares. Sucesiones, series infinitas e integrales impropias. Pruebas de convergencia. Convergencia condicional y absoluta. Sucesiones y series. Convergencia uniforme. Convergencia uniforme y continuidad. Convergencia uniforme e integración. Series de potencias. Series de Taylor y Maclaurin

F 301 Física 3

  • Créditos: 5. Requisitos: F201 M202

Carga eléctrica y Campo Eléctrico. Ley de Gauss. Potencial Eléctrico. Capacitancia y dieléctricos. Corriente y Resistencia. Campo magnético y fuerzas Magnéticas. Fuentes de campo magnético. Inducción electromagnética. Inductancia. Ondas electromagnéticas

F302 Física moderna

  • Créditos: 5. Requisito: F201 – M202

Teoría especial de la relatividad. Los postulados de Einstein, transformaciones de Lorentz, Energía relativista. Hechos experimentales que no se explican por la física clásica y que dan nacimiento a la mecánica cuántica. Propiedades corpusculares de la radiación electromagnética: Radiación de cuerpo negro. Efecto fotoeléctrico Efecto Compton, Creación y aniquilación de pares. EL átomo de Bohr Los postulados de Bohr Los espectros de líneas. Propiedades ondulatorias de las partículas. Hipótesis de Broglie, Paquetes de Onda. Introducción a la mecánica cuántica. Teoría de Schrödinger de la Mecánica Cuántica, soluciones a la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo. La función de onda, paquetes de ondas, probabilidad, amplitud de probabilidad, la ecuación de Schrödinger, y aplicaciones sencillas: Electrón atrapado en cierta región del espacio debido a una barrera de potencial infinito. El potencial escalón. El oscilador armónico simple. El efecto túnel. Átomos con un electrón Solución de las ecuaciones. Eigenvalores, números cuánticos y degeneración Eigenfunciones Densidad de Probabilidad. Impulso Angular Orbital. Ecuaciones de Eigenvalores. Momentos magnéticos bipolares, spin y razones de transición. Momentos magnéticos dipolares orbitales. Experimento de Stern-Gerlach y spin del electrón. Interacción spin-orbita. Momento Angular Total. Energía de interacción spin-orbita y niveles de energía del hidrogeno.

F303 Laboratorio de circuitos eléctricos

  • Créditos: 5. Requisitos: F201 F202

Ley de Ohm. Leyes de Kircchoff. Teoremas de redes. Instrumentación eléctrica. Teoría de circuitos. Teoría de dispositivos semiconductores. Prácticas de circuitos eléctricos, fenómenos electrostáticos, fenómenos magnetostáticos.

F 304 Filosofía de la ciencia

  • Créditos: 5. Requisitos: F203

Materialismo Mecanicista, Neokantismo y Neopositivismo. Ciencia y método científico. Validez del conocimiento y criterios de verdad. Paradigmas y evolución científica.

Cuarto semestre

M402 Cálculo III

  • Créditos: 5. Requisito: M302

Las superficies cuadráticas. El cálculo de funciones vectoriales. Límites, derivadas e integrales. Aplicaciones a curvas, tangentes. Longitud de arco de una curva. Curvatura de una curva. Cálculo diferencial de campos escalares y vectoriales. Límite y continuidad. La derivada de un campo escalar respecto a un vector. Derivadas direccionales y derivadas parciales. La derivada total. La regla de la cadena. Derivadas parciales mixtas. Máximos, mínimos y puntos de ensilladura. La naturaleza de los puntos estacionarios determinados por los valores propios de la matriz Hessiana. Integrales de línea. Independencia del camino. Condiciones necesarias y suficientes para que un campo vectorial sea un gradiente. Integrales múltiples. El teorema de Green en el plano. Regiones múltiplemente conexas. El número de giros. Cambio de variables en una integral doble. Integrales de superficie. El teorema de Stokes. El teorema de la divergencia.

M403 Ecuaciones diferenciales ordinarias 1

  • Créditos: 5. Requisitos: M302

Definición de ecuación diferencial ordinaria. Comportamiento local de las soluciones. Familias uniparamétricas de curvas, ecuación de Clairot. Soluciones singulares, familias n-paramétricas de curvas. Aplicaciones geométricas, trayectorias. Ecuaciones de segundo orden reducibles a primer orden, cinemática. Métodos especiales para las ecuaciones de primer orden. Ecuaciones lineales. Ecuación de Bernoulli. Ecuación de Ricatti. Ecuaciones homogéneas. Ecuación fraccionaria lineal. Ecuaciones exactas, factores integrantes. Ecuaciones lineales de segundo orden Ecuaciones lineales, ecuación reducida. Dependencia lineal, wronskiano. Ecuación de coeficientes constantes. Ecuación completa. Métodos:

F401 Mecánica 1

  • Créditos 5. Requisitos: M302 F301

Elemento de mecánica newtoniana. Movimiento unidimensional de una partícula. Movimiento de una partícula en dos y tres dimensiones. Movimiento de un sistema de partículas

F402 Laboratorio de ondas y oscilaciones

  • Créditos. 5. Requisitos: F303

Física de ondas y vibraciones. Prácticas de movimiento oscilatorio, fluidos, corrientes y campos magnéticos variables. Practicas sobre óptica.

F 403 Ciencia, desarrollo y sociedad

  • Créditos: 5. Requisitos: F304

Investigación científica y desarrollo tecnológico. Responsabilidad del científico hacia la sociedad. Ética de la investigación científica, Ciencia y política. Desarrollo de la ciencia en la Sociedad Guatemalteca

Quinto semestre

M701 Análisis de variable compleja 1

  • Créditos: 5. Requisito: M402

Números complejos. Operaciones algebraicas. Potencias y raíces. Representación cartesiana, polar y de Euler de números complejos. Límites y continuidad de funciones complejas. Derivabilidad. Las ecuaciones de Cauchy-Riemann, funciones armónicas. Funciones elementales, exponencial y logarítmica, funciones trigonométricas circulares e hiperbólicas. Funciones inversas. Transformación de Moebius. Función fraccional lineal. Integración compleja. Teorema de Cauchy-Goursat. Fórmula integral de Cauchy. Teorema de Morera. Teorema de Liouville.

M502 Ecuaciones diferenciales ordinarias 2

  • Créditos: 5. Requisito: M402 M403

El método de aproximaciones sucesivas. Sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias. Algunas ecuaciones clásicas. Ecuaciones lineales de segundo orden. Operadores adjuntos. La identidad de Lagrange. Funciones de Green. Variación de parámetros. Problemas de dos puntos extremos. Funciones de Green. Sistemas de Sturm-Liouville. Expansiones en funciones propias.

F501 Electromagnetismo 1

  • Créditos: 5. Requisitos: F401 M402

Análisis vectorial: Algebra vectorial, Gradiente, Integración vectorial, Divergencia, Rotacional, Operador vectorial nabla. Electrostática: Carga eléctrica, Ley de Coulomb, El campo eléctrico, El potencial electrostática, Conductores y aislantes, Ley de Gauss, El dipolo eléctrico, Desarrollo multipolar de campos eléctricos. Solución de problemas electrostáticos usando Ecuación de Poisson, Ecuación de Laplace, El campo electrostático en medios dieléctricos: Polarización, Campo fuera de un medio dieléctrico, Ley de Gauss en un dieléctrico, Susceptibilidad eléctrica y constante dieléctrica, Carga puntual en un fluido dieléctrico, Problema de valores a la frontera, Fuera sobre una carga puntal sumergida en un dieléctrico, Teoría microscópica de los dieléctricos: Campo molecular de un dieléctrico, dipolos inducidos, moléculas polares, polarización permanente Energía electrostática: Energía potencial de un grupo de cargas puntuales, Energía de una distribución de cargas, Densidad de energía de un campo electrostático, Energía de un sistema de conductores cargados, Coeficientes de capacidad e inducción, Condensadores, Fuerzas y momentos de rotación. Corriente eléctrica. Naturaleza de la corriente. Densidad de corriente. Ecuación de continuidad. Ley de Ohm. Conductividad. Redes de resistencias y las leyes de Kirchhoff. Teoría microscópica de la conducción.

F502 Mecánica 2

  • Créditos: 5. Requisitos: F401 F M403

Cuerpo rígido. Rotación alrededor de un eje fijo. Estática. Gravitación. Sistemas de coordenadas móviles. Introducción a la mecánica de los medio continuos.

F503 Laboratorio de reducción de datos

  • Créditos: 5 Requisitos: M402 F402

Espacios muestrales. Diagramas de Venn. Variables aleatorias y teoría de probabilidad. Distribuciones de probabilidad discretas y continuas. Teoría de análisis de error y ajuste de curvas. Prácticas en experimentos binomiales, de conteo y reducción de datos.

Sexto semestre

M602 Ecuaciones diferenciales parciales 1

  • Crédito: 5 Requisito: M502

Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Definición y clasificación. Las soluciones. Métodos elementales de solución. Ecuaciones hiperbólicas. Las oscilaciones de una cuerda vibrante. Las oscilaciones de una membrana. Las oscilaciones longitudinales de un cilindro. El método de separación de variables. Ecuaciones parabólicas. La conducción del calor. Problemas con condiciones a la frontera y el método de separación de variables. Ecuaciones elípticas. El potencial. Problemas con condiciones a la frontera y el método de separación de variables

F601 Termodinámica

  • Créditos. 5 Requisitos: F301 M502

Descripción macroscópica y microscópica de los sistemas. Equilibrio termodinámico. Temperatura y sus escalas. Ecuaciones de estado. Diagramas de estado. Ley cero de la termodinámica. Ley uno de la termodinámica. Transferencia de calor. Segunda Ley de la Termodinámica, Entropía, Gases ideales. Teoría cinética de los gases. Equipartición de la energía. Máquinas termodinámicas. Entalpía y desorden. Elementos de mecánica estadística. Potenciales termodinámicos. Ecuaciones de Maxwell.

F602 Electromagnetismo 2

  • Créditos 5 Requisitos: F501 M502

El campo magnético de corrientes estacionarias. Inducción magnética. Ley de Biot y Savart. Ley de circuitos de Ampere. El potencial vectorial magnético. Flujo magnético Magnetización. Potencial escalar magnético y densidad de polos magnéticos. Fuentes del campo magnético. Intensidad magnética. Susceptibilidad y permeabilidad magnética. Circuitos de corriente que contienen medios magnéticos. Inducción electromagnética. Autoinductancia. Inductancia mutua. Formula de Neumann. Inductancias en serie el paralelo. Corrientes que varian lentamente, Leyes de Kirchhoff, comportamiento transitorio, conexión e impedancias en serie y paralelo, potencia y factores de potencia. Energía magnética. Energía magnética de circuitos acoplados. Densidad de energía del campo magnético. Fuerza y momentos de rotación. Ecuaciones de Maxwell. Generalización de la Ley de Ampere. Corriente de desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell y sus bases empíricas. Energía Electromagnética. Condiciones en la frontera. Ecuación de onda con fuentes. Propagación de ondas electromagnéticas monocromáticas. Ondas planas monocromáticas en medios no conductores. Polarización. Densidad de flujo de energía. Ondas planas monocromáticas en medios conductores.

F603 Mecánica 3

  • Créditos: 5. Requisitos: F 502 M502

Ecuaciones de Lagrange. Algebra Tensorial. Tensor de Inercia y Estrés. Cinemática del cuerpo rígido. Ecuaciones de Hamilton.

F604 Laboratorio de electrónica digital

  • Créditos: 5. Requisitos: F503

Programación. Electrónica Digital. Prácticas de electrónica digital.

Séptimo semestre

F701 Mecánica estadística

  • Créditos: 5. Requisitos: F601 M602

Notas características de los sistemas macroscópicos. Fluctuaciones en el equilibrio. Irreversibilidad y tendencia al equilibrio. Otros ejemplos. Propiedades de la situación de equilibrio. Calor y temperatura. Magnitudes típicas. Problemas importantes de la física macroscópica. Conjuntos Estadísticos, Relaciones Elementales entre probabilidades. Distribución Binómica. Valores Medios. Descripción Estadística de los sistemas de partículas. Especificación del estado de un sistema. Conjunto estadístico. Postulados Estadísticos. Cálculo de Probabilidades. Número de estados accesibles a un estado Macroscópico. Ligadura, equilibrio e irreversibilidad. Interacción entre sistemas. Interacción Térmica Distribución de energía entre sistemas macroscópicos. Tendencia al equilibrio Térmico. Temperatura. Transferencia pequeña de calor. Sistema en contacto con un foco térmico. Paramagnetismo. Energía media de un gas ideal. Presión media de un gas ideal. Teoría microscópica y medidas macroscópicas. Determinación de la temperatura absoluta. Temperaturas Absoluta altas y bajas. Trabajo, energía interna y calor. Capacidad Térmica Entropía. Parámetros Intensivos y Extensivos. La distribución canónica Según la aproximación clásica La aproximación Clásica Distribución de velocidades de Maxwell. Discusión sobre la distribución de Maxwell. Efusión y haces moleculares Teorema de equipartición y aplicaciones.

F702 Física nuclear y de partículas

  • Créditos: 5. Requisitos: F602 F603

Constitución del núcleo. Transmutaciones Nucleares. Propiedades Eléctricas y Magnéticas de los núcleos. Isótopos. Radiactividad Natural. Masas isotópicas y Abundancia. Isótopos estables e Inestables. Radiactividad natural y las leyes de transformación. Teoría de desintegración radiactiva. Equilibrio Radiactivo. Series radiactivas naturales. Desintegración Artificial. Transmutaciones nucleares. Balance de masa y energía en una reacción nuclear. Decaimiento alfa. Absorción de energía de las partículas alfa Espectros. Largo alcance y estructura Fina. Decaimiento Beta. Energía de las partículas beta. Teoría de decaimiento Beta Niveles de energía y decaimiento beta. El neutrino. Decaimiento Gamma. Reacciones nucleares estados excitados. Espectro Gamma y niveles de energía. Introducción histórica a las partículas elementales. Desde la era clásica (1897) hasta el Modelo Estándar. Dinámica de las partículas elementales. Las cuatro fuerzas o interacciones fundamentales, los decaimientos, las leyes de conservación y los esquemas unificados. Cinemática relativista. Las transformaciones de Lorentz, los cuadrivectores y las colisiones. Simetrías. Los grupos y las leyes de conservación, las simetrías desabor, la paridad, la conjugación de la carga y el teorema CPT. Estados ligados. La estructura fina, la estructura hiperfina, los mesones y los bariones.

F703 Mecánica cuántica 1

  • Créditos: 5. Requisitos: F603 M602

Mecánica Ondulatoria; Paquetes de Onda y Principio de Incertidumbre; Ecuación de Schrödinger y Soluciones en 1 Dimensión; Operadores y Eigenfunciones; Sistemas con Simetría Esférica

F 704 Métodos matemáticos para física

  • Créditos: 5. Requisitos: M602

La transformada de Laplace, la transformada de Laplace inversa, aplicaciones a ecuaciones diferenciales, ecuaciones Integrales, Series de Fourier. Análisis de ondas periódicas. Integral de Fourier y espectros continuos. Transformada de Fourier, Aplicaciones a Sistemas Lineales. Aplicaciones a problemas de valor en la frontera. Análisis Tensorial, El convenio de la suma de Einstein. Algebra lineal básica para tensores. Tensores generales. Operaciones con tensores. El tensor métrico. La derivada de un tensor. Tensores en Mecánica Clásica.

F705 Laboratorio de simulación

  • Créditos: 5. Requisitos: F604

Programación avanzada. Técnicas de Monte Carlo. Simulación de experimentos. Practicas sobre termodinámica y física moderna

Octavo semestre

F801 Materia condensada 1

  • Créditos: 5. Requisitos. F701 F703

Red cristalina y tipos de cristales. Redes de Bravais. Planos cristalinos índices de Miller. Análisis cristalográfico con rayos X. Factor de dispersión. Factor geométrico de estructura. Red recíproca. Condición desbraga. Dinámica de las redes cristalinas. Vibraciones elásticas. Velocidad de Grupo. Movimiento ondulatorio en redes atómicas. Región de frecuencia prohibida. Excitación óptica de vibraciones reticulares. Energía de enlace de estructuras cristalinas. Calor específico de los Sólidos. Vibraciones reticulares y propiedades térmicas de los cristales. Cálculo clásico del calor específico. Teoría de Einstein del calor específico. Teoría de Debye. El Fanón. Expansióntérmica. Conductividad térmica reticular.

F802 Relatividad especial

  • Créditos: 5. Requisitos: F602 F704

El principio de Einstein de la relatividad, Concepto de espacio tiempo, Transformaciones de Lorentz, diagramas de Minkowski, Cinemática y paradojas, Monmentum lineal y energía relativista. Propiedades y transformaciones de cuadri vectores

F803 Mecánica cuántica 2

  • Créditos: 5. Requisitos: F703 F704

Teoría de Scattering; Mecánica Matricial; Momentum Angular y Spin; Teoría de Perturbaciones

F804 Laboratorio de instrumentación

  • Créditos: 5. Requisitos: F705

Procesamiento digital de señales. Instrumentación nuclear y de partículas. Prácticas de adquisición y procesamiento de datos.

Noveno semestre

F901 Laboratorio avanzado

  • Créditos: 5. Requisitos: F804 F702

Simulación por Monte Carlo y validación de modelos. Diseño experimental. Experimentos en detección de partículas y radiaciones ionizantes.  

Cursos Electivos: (9no y 10mo Semestre)

Materia Condensada 2

  • Créditos: 5. Requisito: F801 – F803

Teoría del electrón libre. Ecuación de Boltzmann y trayectoria libre media. Conductividad eléctrica de un gas de electrones libres. Conductividad térmica y efectos termoeléctricos. Procesos de dispersión. Efecto Hall. Capacidad térmica. Teorema de Bloch, modelo de Kroning-Penney. De un cristal infinito unidimensional. Cantidad de Movimiento del cristal y masa efectiva. Representación de zona reducida, electrones y huecos. Aproximación del electrón libre. Aproximación del enlace firme. Dinámica del electrón en estructuras bidimensionales y tridimensionales. Zonas de Brillouin. Aisladores, semiconductores y metales. Densidad de la función de estados cambios de fase. Teoría cuántica de los electrones en las redes periódicas.

Física de Altas Energías

  • Créditos: 5. Requisito: F801 – F803

Conceptos Básicos; Leptones, Quarks y Hadrones; Métodos Experimentales; Simetrías de Espacio-Tiempo; Hadrones: Números Cuánticos y Estados Exitados; Hadrones: Charmonio, Botonio, Hadrones Ligeros, Color, Cromodinámica Cuántica, Chorros y Gluones; Interacciones Débiles, Bosones Vectoriales; Interacciones Débiles: Conjugación de Carga y Paridad; Más allá del Modelo Standard

Teoría Cuántica de Campos

  • Créditos: 5. Requisito: Física de Altas Energías

Grupo de Lorentz. Grupo de Poincaré. Transformaciones de campos locales. Campos escalares, tensoriales y espinoriales. Ecuación de Dirac. Construcción de acciones invariantes. 2. Formalismo Lagrangiano para Campos Clásicos. Ecuaciones de Euler - Lagrange. Simetrías. Corrientes conservadas, teorema de Noether. Descripción cuántica de una teoría de campos. Cuantización canónica. Cuantización canónica del campo escalar libre. Operadores de creación y destrucción. Estado de vacío. Espacio de Fock. Orden normal de operadores. Relaciones de conmutación a tiempos distintos. Orden cronológico de operadores. Funciones de Green de la ecuación de Klein - Gordon. Propagador de Feynman. Campo escalar cargado. Conjugación de carga. Simetrías no Abelianas. Cuantización del campo electromagnético libre. Ecuaciones clásicas. Invarianza de gauge. Operadores de creación y destrucción. Propagador de Feynman. Campo vectorial masivo libre. Cuantización del campo de Dirac libre. Soluciones de la ecuación de Dirac. Operador impulso. Operadores de creación y destrucción. Espacio de Fock para fermiones. Reglas de anticonmutación a tiempos iguales. Estadística de Fermi -Dirac. Principio de exclusión. Momento angular, espín. Reglas de anticonmutación a tiempos distintos. Propagador de Feynman para el campo de Dirac. Simetrías discretas. Óptica: Movimiento ondulatorio. Teoría electromagnética, fotones y luz. Tratamiento electromagnético de la propagación de la luz. Superposición de ondas. Polarización. Interferencia. Difracción.

Física atmosférica

  • Créditos: 5. Requisito: F701 – F704

Estructura y modelos básicos de la atmósfera; termodinámica atmosférica; radiación atmosférica; mecánica de fluidos atmosféricos; mecánica en la frontera con la superficie; ondas en la atmósfera.

Didáctica de la Física

  • Créditos: 5. Requisitos: F703 -F604

Didáctica y enseñanza. Medios Didácticos por Internet Recursos Educativos. Mapas Conceptuales Interactivos, Prácticas demostrativas en clase. Introducción a temas de clase por presentaciones. Prácticas de laboratorio

Física Nuclear

  • Créditos. 5. Requisitos: F702 – F703

Fuerzas nucleares y estructura nuclear. Momentos de dipolo magnético. Momentos de cuadrupolo eléctrico en el núcleo. Modelos Nucleares. Teoría de Fermi de la desintegración Beta. Fisión Nuclear. Fusión Nuclear. La física del neutrón. Energía nuclear. Reactores Nucleares. Aceleradores de partículas

Relatividad General

  • Créditos: 5. Requisito: F802 – F704

Relatividad especial y espacio tiempo plano, Manifolds, mapas, vectores, derivadas, tensores, Curvatura, derivada covariante, transporte paralelo, geodésicas, tensor de Riemann, Solución de Schwarzschild, Campos débiles y radiación gravitacional, Cosmología, métrica de Robertson-Walker, ecuaciones de Friedmann,

Física computacional

  • Créditos: 5. Requisitos: F705 -F704

Lenguajes de programación científica, Integración de ecuaciones diferenciales ordinarias, órbitas, trayectorias, resistencia del aire, péndulo doble, Ecuaciones diferenciales parciales, ecuación de calor, ecuación de onda, ecuación de Poisson, Métodos de Monte Carlo, estructura electrónica de moléculas, Computación de alto rendimiento

Introducción a la Astronomía

  • Créditos: 5. Requisitos: F702 – F703

Mecanismos de Radiación: Conceptos de flujo, magnitud, intensidad, Radiación de átomos y moléculas, El átomo de hidrógeno, Perfiles de líneas y continuos, Radiación de cuerpo, negro, Temperaturas, Transferencia Radiativa. Espectros estelares, Midiendo espectros, Clasificación espectral, Diagrama Hertzprung-Russell, Modelos de atmósferas, Estructura y Evolución Estelar, Condiciones de equilibrio estelar, Etapas tempranas de evolución estelar Secuencia Principal, Etapas posteriores de evolución estelar, Nucleosíntesis, Medio Interestelar, Polvo, Gas, Moléculas, Nebulosas Planetarias, Remanentes de Supernovas, La Vía Láctea, Estructura de la Galaxia, Dinámica galáctica, Estadística estelar, Cúmulos y poblaciones estelares, Galaxias, Clasificación de galaxias, Cúmulos de galaxias, Evolución de las galaxias, Galaxias activas, Cosmología, Observaciones a escalas cosmológicas, Historia del Universo, Formación de estructuras, Principio cosmológico, Astrobiología, La vida y el origen de los planetas, Exoplanetas, Búsquedas de inteligencia extraterrestre, Cómo detectar vida en planetas distantes, Observaciones e Instrumentos, Detectores de altas energías (rayos gamma, rayos X), Observatorios ópticos, Radiotelescopios, Otras formas de percibir el Universo (Neutrinos, rayos cósmicos, ondas gravitatorias).

Evolución Estelar

  • Créditos: 5. Requisitos: F807 – F802

Repaso de conceptos básicos, Espectros, Magnitudes, flujos, intensidades, Propiedades de las estrellas ordinarias, Espectro electromagnético, los colores de las estrellas, Radiación de cuerpo negro, Ley de Planck, Colores estelares, Magnitudes absolutas y distancias, Líneas espectrales, Formación de líneas, Excitación, Ionización e intensidad de las líneas. Diagrama Hertzprung Russell, Procesos Radiativos en Astrofísica, Potenciales retardados, Dispersión de Thomson, Radiación de Cuerpo Negro, Radiación de frenado, Radiación de compton, sincrotrón, Formación Estelar, Enlace gravitacional de nebulosas, Problemas de frontera en formación estelar, Protoestrellas, colapso de nebulosas y su evolución en el diagrama HR. Regiones de formación estelar. Análisis de la nebulosa de Orión como región donde se están formando estrellas. Estrellas de secuencia principal. Escalas de tiempo características. Fuentes de energía gravitatoria de las estrellas Repaso de física nuclear. Nucleosíntesis. Estructura estelar (equilibrio hidrostático y térmico). Formación de neutrinos. Secuencia principal. Evolución de estrellas de secuencia principal. Estrellas de baja masa. Estrellas de alta masa. Estrellas variables, Formación de nebulosas planetarias, Etapas tardías de evolución estelar, enanas blancas, Evolución de estrellas masivas, Evolución de estrellas masivas. Supernovas, Estrellas de neutrones, pulsares. Agujeros negros estelares. Evolución estelar de sistemas binarios, Binarias compactas, Sistemas con enanas blancas, Sistemas con estrellas de neutrones, Sistemas con agujeros negros, Evolución estelar de grupos de estrellas -cúmulos globulares y estelares.

Radiaciones ionizantes

  • Créditos: 5. Requisitos: F805 – F803

Clasificación de la radiación según su interacción con la materia. Radiación no ionizante. Radiación directamente ionizante. Radiación indirectamente ionizante Interacción de la radiación electromagnética con la materia. Efecto fotoeléctrico. Dependencia del efecto fotoeléctrico con el material con que interactúa la radiación. Efecto Compton. Producción de pares. Dispersión de Rayleigh. Coeficientes de atenuación. Predominancia de los efectos en dependencia con la energía. Interacción de electrones con la materia. Interacción electrón-núcleo atómico. Bremsstrahlung. Poder de frenado. Poder másico de frenado. Producción de rayos X, espectro de rayos X Equipo medidor de la radiación ionizante. Propiedades de los dosímetros. Dependencia energética. Dependencia espacial. Dosímetros basados en ionización. Film radiográfico. Dosimetría termoluminiscente Cantidades que caracterizan a un haz de radiación. Fluencia de fotones. Fluencia de energía de fotones. KERMA. CEMA. Dosis. Relación entre cantidades dosimétricas. Exposición. Teoría de la Cavidad. Teoría de la cavidad. Teoría de Braga-Gray. Teoría de la cavidad de Spencer-Attix. Teoría de la cavidad de Burlin.

Física Médica

  • Créditos: 5. Requisitos: Física nuclear – F803

Equipos emisores de radiación, unidades de rayos X, características de los rayos X usados en medicina, Tubo de rayos X para diagnostico, equipos emisores de rayos X para radioterapia. Haces de rayos gamma y equipos emisores de rayos gamma para radioterapia (teleterapia y braquiterapia), equipos usados en medicina nuclear. (PET, gammagrafía, etc.) Aceleradores de partículas. Betatron, ciclotrón. Microtron. Aceleradores lineales. Cantidades que describen un haz de fotones. Fluencia, fluencia de energía, kerma en aire, exposición en aire, dosis. Técnicas de diagnóstico por imágenes. Tomografía axial computarizada, diagnostico por rayos X, Resonancia magnética Nuclear. Ultrasonido. Principios básicos de seguridad radiológica aplicados a la medicina. Efectos de la radiación, efectos determinísticos y estocásticos, efectos en el embrión y feto. Normas básicas de seguridad radiológica. Dosis equivalente, dosis efectiva, dosis colectiva. Ley nacional.

Biofísica.

  • Créditos: 5. Requisitos: F805

Radiobiología. Clasificación de la radiación en radiobiología, ciclo celular, irradiación de células, daño celular por radiación, curvas de sobrevivencia. Medida del daño celular. Efecto oxígeno, eficiencia biológica relativa. Espectroscopia del cuerpo humano utilizando resonancia magnética nuclear, caracterización de proteínas, Tratamiento digital de señales e imágenes en el dominio del tiempo y frecuencia Adquisición y procesamiento de bioseñales (Electrocardiograma, respiración, temperatura, etc.) El ojo como un sistema de manejo de imágenes El oído como un detector de ondas sonoras Modelación matemática en sistemas y procesos biológicos. Modelos matemáticos de epidemias.

Óptica

  • Créditos: 5. Requisitos: F602 – F704

Movimiento ondulatorio. Teoría electromagnética, fotones y luz. Tratamiento, electromagnético de la propagación de la luz. Superposición de ondas. Polarización. Interferencia. Difracción.

Geofísica

  • Créditos: 5. Requisitos: F603 – F704

Temas: Introducción; Método Geoeléctrico o de Resistividad; Método Sísmico; Método Gravimétrico; Método Magnetométrico; Otros Métodos Instrumentación, Adquisición, Procesamiento e Interpretación de Datos Geofísicos

Sismología

  • Créditos: 5. Requisitos: Geofísica

Introducción; Definiciones; Origen, Clasificación, Causas y Mecanismos de los Terremotos; Rebote Elástico; Características de los Terremotos; Predicción de Terremotos; Instrumentación Sísmica; Sismología Volcánica; Terremotos Históricos; Origen de los Sismos en Guatemala

Sistemas Dinámicos

  • Créditos: 5. Requisitos: F704 – F701

Conceptos básicos. Tipos de órbitas, puntos periódicos y fijos, valle de atracción, reversibilidad, jardín del Edén. Sistemas Topológicos. Atractor, sensibilidad, equicontinuidad, expansividad, recurrencia, transitividad, conjugación. Autómatas celulares. Propiedades fundamentales, clasificaciones, agrupamiento. Sistemas en espacios finitos. Redes Booleanas, redes neuronales asociativas. Tópicos. Subshifts, máquinas de Turing, sistemas conservativos, sistemas no deterministas.

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