Maestria en Fisica EPN 2009

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE CIENCIAS

PROGRAMA DE MAESTRA EN FSICA

Documento parte de los requisitos que exige el Consejo Nacional de Educacin Superior (CONESUP) para aprobar el Programa de Maestra en Fsica ofertado por la Facultad de Ciencias de la Escuela Politcnica Nacional.

FECHA: 20-11-2009

Contenido1 2 Resumen ejecutivo................................................................................................................ 4 Ficha descriptiva .................................................................................................................. 4 2.1 Denominacin del programa de postgrado ......................................................... 4 2.2 Denominacin del ttulo que otorga ...................................................................4 2.3 Centro de educacin superior oferente ...............................................................4 2.4 Unidad ejecutora ................................................................................................. 4 2.5 Lugar de ejecucin .............................................................................................. 4 2.6 Modalidad de estudio .......................................................................................... 4 2.7 Nmero de crditos en asignaturas ....................................................................4 2.8 Nmero de crditos en tesis ............................................................................... 5 2.9 Perodos acadmicos ........................................................................................... 5 2.10 Distribucin de la carga horaria ......................................................................... 5 3 Objetivos ............................................................................................................................... 5 3.1 General ................................................................................................................ 5 3.2 Especficos ........................................................................................................... 5 4 5 Estimacin de las demandas sociales, ofertas y requerimientos profesionales ............... 5 Evaluacin de la capacidad acadmica, material, econmica y tcnica ............................ 7 5.1 Recursos acadmicos y administrativos. ............................................................ 7 5.2 Infraestructura. .................................................................................................. 7 5.3 Financiamiento. .................................................................................................. 8 6 7 8 9 Estructura orgnica y funcional del programa .................................................................. 9 Perfil de ingreso de los aspirantes .................................................................................... 10 Perfil de egreso del programa ............................................................................................ 10 Plan de estudios ................................................................................................................. 10 9.1 Malla curricular ................................................................................................ 11 9.2 Programas de estudio por asignaturas ............................................................. 11 9.2.1 Materias Obligatorias ......................................................................................... 11 9.2.1.1 Fsica estadstica ............................................................................................ 11 9.2.1.2 Fsica cuntica................................................................................................ 13 9.2.1.3 Electromagnetismo y materia ....................................................................... 14 9.2.1.4 Taller de investigacin ................................................................................... 16

Escuela Politcnica Nacional

Pgina 1

9.2.1.5 Escritura cientfica......................................................................................... 17 9.2.1.6 Introduccin a la fsica de la materia condensada ....................................... 18 9.2.1.7 Mtodos computacionales .............................................................................. 19 9.2.2 Materias Optativas Experimentales .................................................................. 21 9.2.2.1 Espectrometra de masas y espectroscopa ptica para el anlisis molecular ......................................................................................................................... 21 9.2.2.2 Difraccin de rayos X ..................................................................................... 22 9.2.3 Materias Optativas Tericas .............................................................................. 24 9.2.3.1 Fsica de superficies e interfases .................................................................. 24 9.2.3.2 Estructura atmica y molecular .................................................................. 25 9.2.3.3 Fsica de lseres ............................................................................................. 27 9.2.3.4 Electrocermica .............................................................................................. 29 9.2.3.5 Fsica biolgica ............................................................................................... 31 9.2.3.6 Modelizacin computacional de biomolculas .............................................. 32 9.2.3.7 Introduccin a la nanotecnologa .................................................................. 33 10 11 12 13 Distribucin de crditos ..................................................................................................... 34 Requisitos y procedimientos de admisin de estudiantes ............................................... 35 Requisitos y procedimientos de seleccin del personal acadmico.................................. 35 Informacin del personal acadmico ................................................................................. 36 13.1 Oswaldo Alds Palacios. ................................................................................... 36 13.2 Eduardo valos Cascante. ................................................................................ 36 13.3 Edy Ayala Amaya. ............................................................................................ 37 13.4 Leonardo Basile Carrasco. ................................................................................ 38 13.5 Marco Bayas Rea. ............................................................................................. 39 13.6 Luis Alberto Celi. .............................................................................................. 40 13.7 Csar Costa Vera. ............................................................................................. 40 13.8 Luis Lascano Lascano. ...................................................................................... 41 13.9 Nelson Medina. ................................................................................................. 42 13.10 Cristian Santacruz Tern. .............................................................................. 43 14 15 16 17 18 Requisitos de titulacin y graduacin ............................................................................... 44 Difusin de las investigaciones ......................................................................................... 45 Cooperacin para el trabajo interdisciplinario e interinstitucional ................................ 45 Nexos acadmicos con pregrado ........................................................................................ 46 Evaluacin de las gestiones acadmicas y administrativas ............................................ 46 18.1 Evaluacin del desempeo estudiantil ............................................................. 47 Escuela Politcnica Nacional Pgina 2

18.2 Evaluacin del desempeo docente ................................................................. 47 18.3 Evaluacin del desempeo administrativo ....................................................... 47 19 20 Normas reglamentarias internas ...................................................................................... 47 Cronograma ........................................................................................................................ 51 20.1 Estudio y aprobacin ........................................................................................ 51 20.2 Ejecucin ........................................................................................................... 52 21 Resultados esperados ......................................................................................................... 52


Pgina 3

1 RESUMEN EJECUTIVOEl programa de Maestra en Fsica, propuesto por el Departamento de Fsica de la Escuela Politcnica Nacional1, pone nfasis en el desarrollo de un proyecto de investigacin, lo cual requerir disponibilidad de tiempo completo por parte del estudiante. Esta nueva modalidad de Maestra, al interior de la EPN, implica una inversin institucional a travs de los proyectos. La Maestra est dirigida a profesionales con ttulo de tercer nivel en ciencias exactas o ingeniera. Los profesionales admitidos al programa tendrn la posibilidad de trabajar en la Escuela Politcnica Nacional como Asistentes de Ctedra.

2 FICHA DESCRIPTIVA2.1 Denominacin del programa de postgradoMaestra en Fsica

2.2 Denominacin del ttulo que otorgaMagster en Fsica

2.3 Centro de educacin superior oferenteEscuela Politcnica Nacional

2.4 Unidad ejecutoraFacultad de Ciencias

2.5 Lugar de ejecucinQuito, DM

2.6 Modalidad de estudioPresencial

2.7 Nmero de crditos en asignaturas42 (cuarenta y dos) crditos

1

EPN Pgina 4


2.8 Nmero de crditos en tesis20 (veinte) crditos

2.9 Perodos acadmicos4 (cuatro) semestres

2.10 Distribucin de la carga horariaLas clases se desarrollarn en un nico horario: De lunes a viernes desde las 8:00h hasta las 12:00h

3 OBJETIVOS3.1 GeneralFormar profesionales en el uso de herramientas tericas y experimentales que le permitan realizar investigacin independiente en Fsica y sus aplicaciones.

3.2 Especficos Sustentar la investigacin bsica en Fsica mediante la ejecucin de un programa a nivel de postgrado. Preparar profesionales en el uso de tcnicas experimentales propias de la Fsica aplicada. Formar profesionales capaces de formular y ejecutar proyectos cientficos de manera independiente. Formar profesionales para que sean capaces de publicar y divulgar los resultados de sus investigaciones.

4 ESTIMACIN DE LAS DEMANDAS SOCIALES, OFERTAS YREQUERIMIENTOS PROFESIONALESEl progreso de una sociedad est ntimamente ligado a la calidad de su educacin, particularmente a nivel superior. Por esta razn, la formacin en la ciencia y en la tecnologa, como requisito necesario para el desarrollo de las sociedades modernas, debe ser una de las actividades fundamentales de las universidades. En particular, las


Pgina 5

universidades deben mantener programas de postgrado que contribuyan a la generacin de conocimientos cientficos, al desarrollo e innovacin tecnolgicos, as como tambin a la formacin de investigadores. Explcitamente, la Constitucin del Ecuador en su artculo 350 establece que uno de los fines del Sistema de Educacin Superior es la investigacin cientfica y tecnolgica. En este contexto, es importante para el desarrollo del pas el entrenamiento a nivel de postgrado en ciencias bsicas, particularmente en la Fsica, en su metodologa y en sus aplicaciones. Debe enfatizarse que estas aplicaciones son el sustento de la mayor parte de las ingenieras.

Por ms de 28 aos, el Departamento de Fsica de la EPN ha venido formando profesionales fsicos a nivel de pregrado. Desde 1985 se han graduado hasta el momento ms de 100 profesionales de la carrera de Fsica. Estos profesionales han aportado significativamente a la educacin secundaria y universitaria, as como a campos aplicativos como la fsica mdica o la geofsica, y han incursionado con iniciativa en la industria y los servicios en la esfera privada y pblica. Esto es una consecuencia de la constante preocupacin del Departamento de Fsica por desarrollar reas aplicativas. Con el fin de impulsar ms estas reas, el Departamento propone la creacin del programa de maestra en Fsica que propenda al desarrollo cientfico y tecnolgico del pas, mediante la formacin de investigadores en este campo. De acuerdo con la ltima encuesta realizada por el Departamento en diciembre del 2008, de los 67 estudiantes matriculados en la Carrera de Fsica, 26 han manifestado su inters en participar del programa propuesto, como se muestra en el Grfico 1.

Grfico 1: Distribucin de estudiantes de la carrera de Fsica interesados en participar del programa propuesto

39% 61%

Interesados No interesados

Fuente: Departamento de Fsica. Diciembre 2008

Existe tambin la necesidad urgente de disponer de personal con formacin de postgrado y calificado para la investigacin cientfica y desarrollo tecnolgico. Por un lado, estn las Universidades y Escuelas Politcnicas, que de acuerdo a la ley, deben incluir personal acadmico con un grado de cuarto nivel. Por otro lado, estn las instituciones pblicas y privadas relacionadas con la investigacin cientfica y el desarrollo tecnolgico, las cuales necesitan que su personal ostente formacin de postgrado para acceder y ejecutar Escuela Politcnica Nacional Pgina 6

exitosamente a proyectos de investigacin financiados por el gobierno a travs de la SENACYT2, o mayormente, por organizaciones internacionales, como el CLAF3. Puesto que la Fsica est en el corazn de los grandes y vertiginosos avances cientficos y tecnolgicos que caracterizan nuestros das, una gran parte del desarrollo tecnolgico que necesita el pas slo podr realizarse s, de manera local, se preparan profesionales con una slida formacin en Fsica, y con capacidad para involucrarse en proyectos de investigacin bsica o aplicada. Actualmente, existe un solo programa de maestra en Fsica ofertado por la Universidad San Francisco de Quito; a diferencia de ste, el programa de maestra

propuesto se centra en las lneas de investigacin del Departamento de Fsica de la Escuela Politcnica Nacional, las cuales a su vez se han definido considerando el Plan Nacional de Desarrollo.

5 EVALUACIN DE LA CAPACIDAD MATERIAL, ECONMICA Y TCNICA5.1 Recursos acadmicos y administrativos.

ACADMICA,

El programa ser avalado por el Departamento de Fsica de la Facultad de Ciencias de la Escuela Politcnica Nacional, el mismo que proveer la mayora de profesores de la maestra, y ser gestionado por el Subdecanato de la Facultad de Ciencias a travs de un Coordinador, en concordancia con el artculo 28, literal h, del estatuto de la EPN. El desarrollo del programa se fortalece con la disponibilidad de los recursos acadmicos de la Escuela Politcnica Nacional, en general, y de la Facultad de Ciencias en particular, tales como: Biblioteca del Departamento de Fsica con informacin especializada en las lneas de investigacin definidas (apndice A). Se prev la subscripcin a un nmero mnimo de revistas especializadas. Laboratorios de computacin. Acceso libre a internet.

5.2 Infraestructura.El programa se desarrollar en las aulas de la Facultad de Ciencias y en los laboratorios del Departamento de Fsica. La Facultad de Ciencias dispone de diez aulas, de las cuales nueve estn ubicadas en el edificio de la Facultad y una en el edificio de Administracin de la

2 3

Secretara Nacional de Ciencia y Tecnologa Centro Latinoamericano de Fsica Pgina 7


EPN. Adems cuenta con cuatro laboratorios de computacin, tres en el edificio de la Facultad y uno en el edificio de Administracin de la EPN. El Departamento de Fsica cuenta con los siguientes laboratorios, ubicados en el primero y cuarto piso del edificio de Ingeniera Civil. Laboratorio de Electrocermica, Laboratorio de Difraccin de rayos X, Laboratorio de Espectroscopa, Laboratorio de Espectrometra de masas, Laboratorio de Biofsica, Laboratorio de Modelizacin Computacional de Biomolculas, y Laboratorios Docentes: Mecnica, ptica, Electricidad y Magnetismo, Electrnica, Fsica Atmica y Molecular, Fsica Nuclear.

5.3

Financiamiento.

Por ser una universidad pblica, el sistema financiero se rige a las disposiciones legales que regulan al sector pblico; la capacidad econmica de la EPN est garantizada por el Estado. La ficha tcnica del programa se detalla a continuacin: Nmero estimado de estudiantes por promocin Nmero estimado de matrculas en el programa Nmero estimado de paquetes de admisin Nmero total de crditos en asignaturas Nmero total de crditos en tesis Valor estimado de la matrcula Valor estimado por crdito Valor estimado por paquete de admisin 5 5 10 42 20 $600.00 $50.00 $50.00

En funcin de los datos de la ficha tcnica, el presupuesto por promocin es:

INGRESOSCONCEPTOIngresos por matrculas Ingresos por crditos Ingresos por tesis Ingresos por paquetes de admisin Total Ingresos

VALOR$15.000,00 $10.500,00 $8.500,00 $500,00 $34.500,00


Pgina 8

EGRESOSCONCEPTOPago a profesores Subscripcin revistas electrnicas Materiales de Oficina Materiales de Laboratorio Gastos varios Total Egresos

VALOR$16.800,00 $10.000,00 $1.000,00 $4.000,00 $2.700,00 $34.500,00

De acuerdo con la Ley de Educacin Superior (artculo 4), las Universidades y Escuelas Politcnicas no tienen fines de lucro. El esquema presupuestario presentado, demuestra que el programa es auto sostenible si existen al menos 5 estudiantes que empiecen el programa (apndice B). El programa de Maestra propuesto se financiar principalmente con la inversin de los estudiantes. Se requerir, desde luego, la participacin de la Escuela Politcnica Nacional con la concesin de Asistentes de Ctedra en los casos que as lo ameriten, y de acuerdo con el rendimiento individual de los estudiantes. Tambin, se prev que parte del financiamiento provendr del Estado Ecuatoriano, por medio de las partidas

correspondientes en proyectos de investigacin; actualmente financiados y los que se realicen en el futuro. En esta modalidad, los estudiantes de postgrado sern incluidos como becarios o profesionales en dichos proyectos de investigacin. Adicionalmente, la maestra podr recibir estudiantes becados por terceras organizaciones, que pueden ser nacionales, como el IECE4 y el SENACYT, u organizaciones regionales como el CLAF.

Los estudiantes que participen de la Asistencia de Ctedra debern devengar sta utilizando parte de su tiempo para las labores que se les asignen dentro de la EPN, a travs del Departamento de Fsica, las mismas que pueden incluir: el dictado de cursos de pregrado, la asesora y gua en los laboratorios. La carga acadmica de los Asistentes de Ctedra incluir sus actividades como estudiante del programa de Maestra, y 8 horassemana-semestre en labores relacionadas con la docencia.

6 ESTRUCTURA ORGNICA Y FUNCIONAL DEL PROGRAMAEl programa tendr el soporte acadmico del Departamento de Fsica de la EPN, el mismo que est adscrito a la Facultad de Ciencias. La administracin del programa estar a cargo del Subdecanato de la Facultad de Ciencias a travs de un coordinador.

4

Instituto Ecuatoriano Crdito Educativo Pgina 9


El programa se fortalecer con la participacin de otros Departamentos de la EPN, como por ejemplo, el Departamento de Matemtica y el de Materiales.

7 PERFIL DE INGRESO DE LOS ASPIRANTESLos aspirantes a la Maestra en Fsica debern tener una formacin profesional en ingeniera o ciencias exactas, y un inters particular por la ciencia y la investigacin cientfica. Los estudiantes debern contar con un nivel mnimo de conocimientos en fsica, matemticas y computacin, y deben manifestar habilidades suficientes de comunicacin y trabajo en equipo, adems de un alto compromiso social para orientar la aplicacin de sus conocimientos y experiencia a su entorno.

8 PERFIL DE EGRESO DEL PROGRAMAAl final del programa, el Magster en Fsica tendr la formacin y la experiencia necesarias para trabajar en proyectos de investigacin que involucren el uso de conceptos y tcnicas fsicas. Los proyectos de investigacin financiados por el Estado, sern uno de los espacios de trabajo de nuestros egresados sin descartar iniciativas de investigacin promovidas desde el sector privado.

La formacin de postgrado dar a nuestros graduados la habilidad para comunicar ideas cientficas, y proponer y ejecutar proyectos de investigacin bsica o aplicada relacionados con las ciencias fsicas. Estas cualidades harn tambin de quienes hayan terminado este programa de maestra, excelentes candidatos para la docencia universitaria de fsica y matemtica.

9 PLAN DE ESTUDIOSEl programa tiene a la investigacin como eje transversal de formacin, durar dos aos y requerir la aprobacin de 62 crditos, distribuidos en cuatro semestres, los cuales incluyen 22 crditos de formacin general y 40 crditos orientados a la investigacin, la misma que iniciar con la realizacin del Taller de Investigacin, que se impartir como una

asignatura de 4 crditos durante el primer semestre del programa, La investigacin se reforzar con materias optativas, el estudiante deber aprobar 12 crditos de materias optativas tericas y 4 de optativas experimentales, adems de los 20 crditos del trabajo de Tesis. Las asignaturas que ofrece el programa de Maestra en Fsica se indican en la malla curricular y son detalladas en el programa de estudio de los siguientes apartados. Escuela Politcnica Nacional Pgina 10

9.1 Malla curricular

9.2 Programas de estudio por asignaturas9.2.1 Materias Obligatorias9.2.1.1 Fsica estadsticaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI114 4 64 Ninguno

SEMESTRE REFERENCIAL: 1 OBJETIVO: Estudiar formalmente los principios de la mecnica estadstica y su desarrollo contemporneo. CONTENIDOS: 1. Fundamentos 1.1. Teora cintica. Colisiones binarias. El ensamble de Gibbs 1.2. Teorema H de Boltzmann 1.3. Distribucin de Maxwell-Boltzmann 1.4. Mtodo de la distribucin ms probable 1.5. Anlisis del teorema H 1.6. El ciclo de Poincar 2. Mecnica estadstica clsica 2.1. Postulado de la mecnica estadstica clsica Escuela Politcnica Nacional Pgina 11

2.2. Ensamble microcannico 2.3. Derivacin de la termodinmica 2.4. Teorema de equiparticin 2.5. Gas ideal clsico 2.6. Paradoja de Gibbs 3. Ensambles cannico y gran cannico 3.1. Ensamble cannico 3.2. Fluctuaciones de energa en el ensamble cannico 3.3. Ensamble gran cannico 3.4. Fluctuaciones de densidad en el ensamble gran cannico 3.5. El potencial qumico 3.6. Equivalencia del ensamble cannico y el gran cannico 3.7. Distribucin de probabilidad para el nmero de partculas 3.8. El significado de la construccin de Maxwell en las transiciones de fase 4. Aplicaciones de la mecnica estadstica clsica 4.1. Potenciales termodinmicos 4.2. Equilibrio qumico 4.3. Equilibrios de fase 5. Mecnica estadstica cuntica 5.1. Postulados de la mecnica estadstica cuntica 5.2. Matriz de densidad 5.3. Ensambles en la mecnica estadstica cuntica 5.4. La tercera ley de la termodinmica 5.5. Gases ideales: ensamble microcannico 5.6. Gases ideales: ensamble gran cannico 5.7. Fundamentos de la mecnica estadstica 6. Aplicaciones de la mecnica estadstica cuntica 6.1. Ecuacin de estado de un gas de Fermi 6.2. Teora de las enanas blancas 6.3. Diamagnetismo de Landau 6.4. El efecto De Hass-Van Alphen 6.5. El efecto Hall cuantizado 6.6. Paramagnetismo de Pauli 6.7. Propiedades magnticas de un gas no ideal 6.8. Fotones 6.9. Fonones en slidos. 6.10. Condensacin de Bose-Einstein 6.11. Gas de Bose no ideal 7. El modelo de Ising 7.1. Definicin del modelo de Ising 7.2. Equivalencia del modelo de Ising con otros mtodos 7.3. Magnetizacin espontnea 7.4. La aproximacin de Bragg-Williams


Pgina 12

7.5. La aproximacin de Bethe-Peierls 7.6. El modelo de Ising unidimensional BIBLIOGRAFA: Huang, K. Statistical Mechanics. John Wiley & sons. 1987. Landau, L. D. y Lifshitz, E. M. Statistical Physics. Tercera Edicin. ButterworthHeinemann. 1980. Kubo, R., Ichimura, H., Usui, T. y Nashitsume, N. Statistical Mechanics. North Holland. 1992. Pathria, R. K. Statistical Mechanics. Second Edition. Butterworth-Heinemann. 1996. Kittel C. y Kroemer H., Thermal Physics, 2nd Ed., W.H. Freedman & Cia. 1980.

9.2.1.2 Fsica cunticaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI124 4 64 Ninguno

SEMESTRE REFERENCIAL: 1 OBJETIVO: Estudiar las aplicaciones de la mecnica cuntica al anlisis de los procesos radiativos y de dispersin CONTENIDOS: 1. Fundamentos 1.1. Postulados de la mecnica cuntica 1.2. Ecuacin de Schrdinger 1.3. Representaciones. Notacin de Dirac 1.4. Teora de transformaciones 1.5. Vectores de estado dependientes del tiempo 2. Mtodos de aproximacin 1.1. Perturbaciones independientes del tiempo. Probabilidades de transicin 1.2. Expansin de Rayleigh-Shrdinger 1.3. Teora de la perturbacin para niveles degenerados: El efecto Stark 1.4. Perturbaciones producidas por campos magnticos 1.5. Estructura fina y perturbaciones de Zeeman en tomos alcalinos. 1.6. El mtodo variacional 1.7. El estado base del tomo de helio 2. Teora de la dispersin 2.1. Secciones transversales de dispersin 2.2. Expansin de Rayleigh-Faxen-Holtzman 2.3. Dispersin debido a un pozo esfrico de potencial 2.4. Ecuacin integral para el movimiento relativo de dos cuerpos 2.5. La aproximacin de Born Escuela Politcnica Nacional Pgina 13

2.6. Ecuacin de Lipmann-Schwinger 2.7. Dispersin inelstica electrn-tomo 2.8. Teora de la dispersin para partculas con Spin 3. Teora de la perturbacin dependiente del tiempo 3.1. Amplitudes de probabilidad: Regla de oro de Fermi 3.2. Campos magnticos oscilantes: Resonancia magntica 3.3. Aproximacin adiabtica. 4. Interacciones tomo-fotn 4.1. Cuantizacin del campo de radiacin electromagntico. 4.2. Emisin de fotones por tomos: aproximacin del dipolo elctrico. 4.3. El efecto fotoelctrico 4.4. Emisin espontnea de fotones 4.5. Dispersin de fotones por sistemas atmicos 4.6. Seccin transversal de dispersin y tensor de polarizabilidad 5. Introduccin a la teora de muchos cuerpos 5.1. Representacin de los nmeros de ocupacin 5.2. Vectores de estado 5.3. Clculo de la probabilidades de transicin 5.4. Repulsin de Coulomb en tomos con z-electrones 5.5. Teora de Hartree-Fock para tomos. 6. Teora del orbital molecular 6.1. Orbitales enlazantes y antienlazantes 6.2. Combinacin lineal de orbitales tomicos 6.3. Oxgeno molecular. Propiedades magnticas. BIBLIOGRAFA: Hecht, K. T. Quantum Mechanics. Springer. 2000. Landau, L D & Lifshitz, L. M. Quantum Mechanics Non-relativistic theory. Butterworth-Heinemann. 1981 Sakurai, J. J. Modern Quantum Mechanics. Addison Wesley. 1993 Bruus, H & Flensberg, K. Many-Body Quantum Theory in Condensed Matter Physics: An introduction. Oxford Press University. 2004

9.2.1.3 Electromagnetismo y materiaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI134 4 64 Ninguno

SEMESTRE REFERENCIAL: 1


Pgina 14

OBJETIVO: Estudiar la interaccin de los campos electromagnticos con la materia, y comprender las propiedades fsicas fundamentales y las principales aplicaciones de los materiales dielctricos y magnticos. CONTENIDOS: 1. La Polarizacin de la materia 1.1. Conceptos generales. polarizabilidad atmica 1.2. Polarizacin inducida: inica y electrnica 1.3. Polarizacin orientacional 1.4. Polarizabilidad y constante dielctrica 1.5. Respuesta dielctrica de un gas electrnico. 1.6. Apantallamiento electrosttico y oscilaciones del plasma 2. Dielctricos en campos variables con el tiempo 2.1. Dielctricos en campos variables con el tiempo 2.2. Relajacin dielctrica (frecuencias bajas) 2.3. Resonancia (frecuencias altas) 2.4. Conduccin y ruptura dielctricas 2.5. Ferroelectricidad y piezoelectricidad 2.6. Medicin de las propiedades dielctricas 3. Magnetizacin 3.1. Dipolos magnticos y magnetizacin 3.2. Diamagnetismo y paramagnetismo 3.3. Magnetismo de electrones libres y localizados 3.4. Ferromagnetismo e interacciones de intercambio 3.5. Antiferromagnetismo y ferrimagnetismo 3.6. Modelo de Stoner de electrones itinerantes 3.7. Dominios e histresis 3.8. Magnetismo a nanoescala 3.9. Resonancia magntica 4. Materiales magnticos y aplicaciones 4.1. Medicin de las propiedades magnticas 4.2. Materiales magnticos 4.3. Sistemas especficos: metales 3d, tierras raras y aleaciones, xidos de metales de transicin 4.4. Aplicaciones de imanes blandos e imanes duros: grabacin magntica 4.5. Anisotropa y magnetoestriccin 5. Ondas electromagnticas en la materia 5.1. Ecuaciones de Fresnel 5.2. Dispersin temporal y espacial 5.3. Ondas superficiales. ondas guiadas 5.4. Transiciones radiativas. regla de oro de Fermi 6. Espectroscopa 6.1. Absorcin estimulada y emisin 6.2. Reglas de seleccin Escuela Politcnica Nacional Pgina 15

6.3. Coeficientes de Einstein de emisin espontnea 6.4. Espectro vibracional y rotacional de molculas di y poliatmicas (IR y Raman) 6.5. Fotoqumica y fotofsica de molculas 6.6. Lseres 6.7. Espectros RMN y ESR 6.8. Espectroscopa superficial y anlisis estructural BIBLIOGRAFA: Albella Martn J.M. Martnez Duart J.M., Fsica de Dielctricos, Ed. Marcombo, Barcelona, 1984. Daz Pea M, Termodinmica Estadstica, Ed, Alhambra, Madrid, 1979 Burfoot, J.C., Taylor, G.W. Polar dielectrics and their applications, Macmillan Press Ltd, London, 1979 Frhlich,H. Theory of dielectrics, Oxford Univ. Press, 1986 Bttcher,C.J.F. Theory of electric polarization, Elsevier, Vol.I. Dielectrics in statis fields, 1993 ; Vol.II. Dielectrics in time-dependent fields, 1996

9.2.1.4 Taller de investigacinCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI144 4 64 Ninguno

SEMESTRE REFERENCIAL: 1 OBJETIVO: Proporcionar una gua metodolgica para desarrollar la propuesta de investigacin. CONTENIDOS: 1. Introduccin 1.1. Ciencia bsica 1.2. Ciencia aplicada 1.3. Desarrollo tecnolgico 1.4. Polticas de ciencia y tecnologa en Ecuador y Latinoamrica. 2. Fuentes de informacin 2.1. Definicin del contexto cientfico de un problema 2.2. Revistas especializadas 2.3. Caso de estudio 3. Definicin del problema cientfico 3.1. Preguntas bsicas 3.2. Objetivos de la investigacin 3.3. Caso de estudio 4. Herramientas 4.1. Mtodos experimentales, tericos y computacionales


Pgina 16

4.2. Caso de estudio 5. Elaboracin de la propuesta 5.1. Formatos de presentacin 5.2. Financiamiento 5.3. Pares acadmicos 5.4. Caso de estudio 6. Evaluacin de la investigacin 6.1. Publicaciones 6.2. Impacto de los resultados. 6.3. Caso de estudio BIBLIOGRAFA: E. Bright Wilson Jr. An Introduction to Scientific Research. Dover Publications.1991 Michael Jay Katz. From Research to Manuscript: A Guide to Scientific Writing. Springer; 2nd ed. 2009

9.2.1.5 Escritura cientficaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI152 2 32 Ninguno

SEMESTRE REFERENCIAL: 1 OBJETIVO: Entrenar al estudiante en la redaccin de documentos cientficos. CONTENIDOS: 1. Escritura acadmica 1.1. Prrafos, esbozo de los documentos. 1.2. Documentos de descripcin y narracin 1.3. Documentos de comparacin, clasificacin y comparacin 2. Organizacin de documentos 2.1. Tipos de ordenamiento 2.2. Estrategias de ordenamiento 2.3. Transiciones 2.4. Inicio y terminacin 2.5. Proporcin y nfasis. 3. Artculo de investigacin bibliogrfica 3.1. Naturaleza 3.2. Recoleccin de informacin 3.3. Escritura del documento 4. Documentos cientficos. 4.1. Posters Escuela Politcnica Nacional Pgina 17

4.2. Artculos cientficos 5. Escritura cientfica en ingls 5.1. Divulgacin y discusin de los avances cientficos 5.2. Estructura general de los documentos acadmicos en ingls 5.3. Artculos especializados. BIBLIOGRAFA: Ebbitt, W R & Ebbit, D R, Writers Guide, Scott,Foresman and Company, 1981. Oshima, A. & Hogue, A. Writing Acadmic English. Longman. 1998. Turabian Kate L. A Manual for Writers of Research Papers, Theses, and Dissertations, Seventh Edition: Chicago Style for Students and Researchers (Chicago Guides to Writing, Editing, and Publishing). University Of Chicago Press, 7th edition. 2007

9.2.1.6 Introduccin a la fsica de la materia condensadaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI214 4 64 MFI114 Fsica estadstica MFI124 Fsica cuntica SEMESTRE REFERENCIAL: 2

OBJETIVO: Ofrecer una visin general de la materia condensada, y estudiar las propiedades colectivas de sistemas en los que la materia se presenta en conglomerados de un enorme nmero de tomos y molculas (slidos, lquidos, geles, polmeros, etc.) en trminos de las interacciones entre sus partes componentes. CONTENIDOS: 1. Introduccin 1.1. Interacciones moleculares. Escalas de energa. 1.2. Fases de la materia: estructura y simetras. 1.3. Ejemplos: lquidos y gases, cristales lquidos, slidos cristalinos, cuasi-cristales, vidrios, lquidos complejos, materia blanda,etc. 2. Principios estadsticos 2.1. Simetras y parmetros de orden. 2.2. Modelos discretos y continuos. 2.3. Rotura de simetra. 2.4. Universalidad. 3. Transiciones de fase 3.1. Teoras de campo medio. 3.2. Teora de Landau. 3.3. Introduccin al grupo de renormalizacin.


Pgina 18

3.4. Aplicaciones al estado slido. 4. Funciones de correlacin y espectroscopa 4.1. Funciones de distribucin, correlacin y respuesta. 4.2. Teora de la respuesta lineal. 4.3. Aplicaciones en lquidos simples. 5. Materia condensada blanda 5.1. Lquidos moleculares. 5.2. Polmeros. 5.3. Fluidos complejos. 6. Lquidos cunticos 6.1. Condensacin de Bose-Einstein. 6.2. Superfluidez. 6.3. Descripcin variacional. BIBLIOGRAFA: Anderson, P.W. Basic notions of Condensed Matter Physics. Westview Press, 1997. Chaikin, P.M.; Lubensky, T.C. Principles of Condensed Matter Physics. Cambridge University Press, 2003. Pathria, R.K. Statistical Mechanics. Butterworth-Heinemann, Oxford, 1996. Goldenfeld, N. Lectures of Phase Transitions and the Renormalization Group. Addison Wesley, Reading, 1992. Plischke, M.; Bergersen, B. Equilibrium Statistical Physics. World Scientific, Singapore, 1994. Binney, M.J.J.; Dowrick, N.J.; Fisher, A.J.; Newman, M.E.J. The Theory of Critical Phenomena. Oxford Univ. Press,1993. Cardy, J. Scaling and renormalization in Statistical Physics. Cambridge Univ Press, 1996. Chandler, D. Introduction to Modern Statistical Mechanics. Oxford University Press, 1987. Hansen, J.P.; McDonald, I.R. Theory of Simple Liquids. Academic Press, 1986. Jones, R.A.L. Soft Condensed Matter. Oxford University Press, 2006. Masao Doi. Introduction to Polymer Physics. Clarendon Press, 1996. Prosperi, D.; Rosati, S.; Violini, G. First International Course on Condensed Matter. World Scientific, 1988.

9.2.1.7 Mtodos computacionalesCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI224 4 64 MFI114 Fsica estadstica MFI124 Fisica cuntica SEMESTRE REFERENCIAL: 2


Pgina 19

OBJETIVO: Entrenar al estudiante en el manejo de mtodos computacionales para el estudio de sistemas fsicos. CONTENIDOS: 1. Problemas fsicos que requieren el uso de computadoras 1.1. Mecnica clsica y mecnica estadstica 1.2. Simulaciones estocsticas 1.3. Electrodinmica e hidrodinmica 1.4. Mecnica cuntica 1.5. Relaciones entre la mecnica cuntica y la fsica estadstica clsica 2. Dispersin cuntica en un potencial con simetra esfrica 2.1. Planteamiento del problema 2.2. Algoritmo para el clculo de las secciones de dispersin 2.3. Clculo de las secciones de dispersin 3. El mtodo variacional para la ecuacin de Schrdinger 3.1. Clculo variacional 3.2. Pozo de potencial infinito 3.3. Clculo variacional para el tomo de hidrgeno 3.4. Solucin para el problema de valores propios generalizado 3.5. Teora de la perturbacin y clculo variacional 4. El mtodo de Hartree-Fock 4.1. La aproximacin de Born-Openheimer 4.2. Autoconsistencia: tomo de helio 4.3. Algoritmo para el clculo del estado base del tomo de helio 4.4. Sistema con muchos electrones y el determinante de Slater 4.5. La teora de Hartree-Fock 4.6. Funciones bases 4.7. Algoritmo para el mtodo de Hartree-Fock 4.8. Aplicaciones. 5. Ecuacin de Schrdinger en slidos peridicos 5.1. Propiedades de los slidos peridicos 5.2. Funciones base y mtodos basados en la estructura de las bandas 5.3. El mtodo de la onda plana extendida 5.4. Algoritmo para la determinacin de la estructura de banda del cobre 6. Mecnica estadstica clsica 6.1. Ensambles 6.2. El problema de las transiciones de fase 6.3. Transiciones de fase continuas y de primer orden 6.4. Transiciones de fase crticas 6.5. Determinacin de los promedios en las simulaciones 7. Simulaciones de dinmica molecular 7.1. Planteamiento del problema 7.2. Dinmica molecular a energa constante 7.3. Simulacin de la dinmica molecular del argn Escuela Politcnica Nacional Pgina 20

7.4. Mtodos de dinmica molecular para diferentes ensambles 7.5. Sistemas moleculares 7.6. Interacciones de largo alcance 7.7. Dinmica de Langevin 8. Dinmica molecular cuntica 8.1. Planteamiento del problema 8.2. Dinmica molecular del tomo de hidrgeno 8.3. Tcnicas del gradiente conjugado 9. Mtodo de Monte Carlo 9.1. Planteamiento del problema 9.2. Integracin Monte Carlo 9.3. Mtodo de Monte Carlo para el modelo de Ising 9.4. Simulacin Monte Carlo para un gas monoatmico 9.5. Clculo de la energa libre 9.6. Determinacin del potencial qumico BIBLIOGRAFA: Thijssen, J D. Computational Physics. Cambridge University Press. 1999 Rapaport, D C. The art of molecular dynamics simulation. Cambridge University Press. 1995 Leach, A. R. Molecular Modelling. Prentice Hall. 2001.

9.2.2 Materias Optativas Experimentales9.2.2.1 Espectrometra de masas y espectroscopa ptica para el anlisis molecularCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI234 4 64 MFI124 Fsica cuntica MFI134 Electromagnetismo y materia SEMESTRE REFERENCIAL: 2

OBJETIVO: Introducir a los estudiantes a los mtodos de la espectrometra de masas y de la espectroscopa ptica para anlisis cualitativo y cuantitativo de diferentes tipos de sistemas. CONTENIDOS: 1. Introduccin general 1.1. Introduccin a la naturaleza atmica y molecular de la materia 1.2. Descripcin clsica de la radiacin electromagntica 1.3. Interferencia y difraccin de ondas EM 1.4. Niveles de energa en sistemas atmicos y moleculares Escuela Politcnica Nacional Pgina 21

2. Espectrometra de Masas 2.1. Introduccin a MS (figuras de mrito instrumental) 2.2. Manipulacin de iones con campos elctricos y magnticos 2.3. Analizadores de masas (TOF, Quads, Ion Traps, FTICR) 2.4. La tcnica de tiempo de vuelo (TOF) 2.5. Detectores, digitalizadores, signal & noise 2.6. Tcnicas de ionizacin (ESI, CI, LDI, MALDI, ESI, DESI, DART & Elemental) 2.7. Interpretacin de espectros de masas I 2.8. Mecanismos de fragmentacin 2.9. Interpretacin de espectros de masas II: LDI y MALDI y aplicaciones 3. Espectroscopa ptica 3.1. El espectro electromagntico 3.2. Efectos de la luz: absorcin (Beer-Lambert), fluorescencia, dispersin 3.3. Fuentes de luz para espectroscopa 3.4. Funcionamiento y aplicaciones del lser 3.5. Sistemas de resolucin espectral 3.6. Detectores 3.7. Tcnicas de espectroscopa ptica (AA, LIF, Raman, etc.) 3.8. Mtodos remotos de deteccin 3.9. Espectroscopa lser y aplicaciones 3.10. Anlisis elemental con LIBS 4. Preparacin para los trabajos prcticos 4.1. Normas de seguridad en el laboratorio 4.2. Tcnicas adecuadas de trabajo en el laboratorio 4.3. Mtodos estadsticos de anlisis de resultados BIBLIOGRAFA: S. Svanberg, Atomic and Molecular Spectroscopy, 3rd Edition, Springer-Verlag, Berlin, 2001 W. Demtrder, Laser Spectroscopy, 3rd Edition, Springer-Verlag, Berlin, 2003 Hoffmann & Stroobant. Mass Spectrometry, 2nd Ed., Wiley, 2002 McLafferty & Turecek, Interpretation of Mass Spectra, 4th Ed., 1993 R.J. Cotter, Time-of-flight Mass Spectrometry ACS Symposium Series 549, American Chemical Society , 1994 J. H. Gross, Mass Spectrometry: A Textbook, Springer, 2006

9.2.2.2 Difraccin de rayos XCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI244 4 64 MFI134 Electromagnetismo y materia

SEMESTRE REFERENCIAL: segundo


Pgina 22

OBJETIVO: Proporcionar las bases tericas y experimentales a fin de utilizar la tcnica de difraccin de rayos X sobre sustancias cristalinas para determinar sus estructuras. Revisar los principios de simetra, las representaciones geomtricas de los cristales, la naturaleza del fenmeno de la difraccin y la tcnica experimental, la obtencin de los patrones y la determinacin de las estructuras cristalinas. CONTENIDOS: 1. Principios de cristalografa. 1.1. Simetra: 1, 2 y 3 dimensiones. 1.2. Representaciones geomtricas de los cristales. 2. La naturaleza de la difraccin. 2.1. Difraccin a travs de arreglos de tomos. 2.2. Difraccin a travs de un cristal tridimensional. 2.3. Determinacin del factor estructural. 3. Patrones de difraccin. 3.1. Diferentes mtodos experimentales. 3.2. Difraccin mono cristales. 3.3. Difraccin de cristales en polvo. 4. Determinacin de las estructuras cristalinas. 4.1. Estructuras simples. 4.2. Refinacin cuadrados mnimos. 4.3. Mapa de la densidad electrnica. 4.4. Funcin de Patterson y tcnica de los tomos pesados. 5. Experimental: 5.1. Caractersticas y funcionamiento del difractmetro de rayos x. 5.2. Estudio de sustancias patrn conocidas. 5.3. Estudio de muestras de sustancias desconocidas. 5.4. Tcnicas de anlisis cualitativo y cuantitativo de mezclas de sustancias. BIBLIOGRAFA: Brindley, G.W. y Brown, G., Editors, Crystal Structures of Clay Minerals ans their xray Identification, Mineralogical Society, London, 1980. Giacovazzo, C., Editor, Fundamentals of Crystallography, IUCr, Oxford University Press, Oxford, 1992. Schwartz, L.H. y Cohen, J.B., Difraction from Materials, Academic Press, New York, 1977.


Pgina 23

9.2.3 Materias Optativas Tericas9.2.3.1 Fsica de superficies e interfasesCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI254 4 64 MFI114 Fsica estadstica. MFI124 Fsica cuntica SEMESTRE REFERENCIAL: 2 OBJETIVO: Discutir las tcnicas experimentales que se usan en la preparacin y estudio de las superficies. Estudiar la estructura de las interfaces y los procesos fsico-qumicos complejos que ocurren sobre las superficies. Introducir los elementos cunticos tericos necesarios para interpretar los resultados de experimentos en superficies que involucran el uso de haces de tomos, iones o fotones para analizar las superficies. CONTENIDOS 1. Introduccin 1.1. Energas superficiales y el teorema de Wulff. 1.2. Introduccin a la reconstruccin de superficies. 1.3. Introduccin a procesos electrnicos en superficies. 2. Superficies en el vaco: Tcnicas de ultra alto vaco (UAV). 2.1. Conceptos de teora cintica. 2.2. Conceptos de vaco. 2.3. Equipamiento de un sistema de UAV. 2.4. Preparacin de superficies y procedimientos de limpieza. 3. Morfologa y estructura de superficies e interfases 3.1. Clasificacin de las tcnicas de microscopa. 3.2. Difraccin y scattering cuasi-elstico. 3.3. Scattering Inelstico. 3.4. Microscopa-espectroscopa: SEM, SAM, SPM, etc. 3.5. Deposicin de pelculas delgadas. 3.6. Tcnicas experimentales para el estudio de superficies: Dispersin de partculas 4. Estados electrnicos superficiales 4.1. El gas de electrones: funcin de trabajo, energa y estructura superficial. 4.2. Procesos de emisin electrnica. 4.3. Magnetismo en superficies y en pelculas delgadas. 5. Cuasipartculas superficiales: fonones, plasmones y polaritones 6. Capas de espacio-cargas en interfaces semiconductoras 6.1. Efectos electrnicos y estructurales en superficies semiconductoras. 6.2. Ejemplos de superficies semiconductoras reconstruidas. 6.3. Esfuerzos en el crecimiento de pelculas delgadas semiconductoras. Escuela Politcnica Nacional Pgina 24

7. Absorcin en superficies slidas 7.1. Fsica estadstica de la absorcin a baja deposicin. 7.2. Diagramas de fase y transiciones de fase. 7.3. Absorcin fsica: fuerzas interatmicas y modelos dinmicos. 7.4. Absorcin qumica: modelos mecano-cunticos. 8. Dispositivos ultra-delgados 8.1. Metales y xidos en contacto con semiconductores. 8.2. Hetero-junturas semiconductoras y dispositivos. 8.3. Procesos de conduccin en dispositivos ultra delgados. 8.4. Rutas qumicas para manufacturacin. BIBLIOGRAFA Luth, H., Surface and Interfaces of Solid Materials, Springer, 1996 Zangwill, A., Physics at Surfaces, Cambridge, 1998 Venables, J. A., Introduction to Surface and Thin Film Proceses, Cambridge University Press, 2000. Wenckebach, T., Semiconductor Physics, John Wiley, 1999. Pimpinelli, A., and Villain, J., Physics of Cristal Growth, Cambridge Universtity Press, 1998. Barabsi, A.-L., and Stanley, H.E., Fractal Concepts in Surface Growth, Cambridge University Press, 1995. Markov, I. V., Crystal Growth for Beginners, World Scientific, 1996.

9.2.3.2 Estructura atmica y molecularCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI264 4 64 MFI134 Electromagnetismo y materia

SEMESTRE REFERENCIAL: 2 OBJETIVO. Introducir al estudiante al anlisis de las estructuras atmicas y moleculares partiendo de una revisin somera de la teora cuntica para llegar a las tcnicas y aproximaciones actuales: ab initio y semi-empricas, de la teora del orbital molecular, implementadas computacionalmente. CONTENIDO. 1. Teora Cuntica: introduccin, principios, tcnicas y aplicaciones. 1.1. La ecuacin de Schrdinger, operadores y observables, superposicin y valores esperados. 1.2. Partcula en una caja, movimiento en dos y tres dimensiones, efecto de tnel (tunnelling) 1.3. Movimiento vibracional: niveles de energa, funciones de onda. 1.4. Movimiento rotacional: dos y tres dimensiones. Escuela Politcnica Nacional Pgina 25

1.5. Spin. 2. Estructura atmica y espectros atmicos. 2.1. Estructura de los hidrogenoides. 2.2. Orbitales atmicos y sus energas. 2.3. Transiciones espectroscpicas y reglas de seleccin. 2.4. tomos multielectrnicos: la aproximacin del orbital. 2.5. Orbitales de campo auto-consistentes. 2.6. Estados singulete y triplete. 2.7. Acoplamiento spin-orbital. 2.8. Smbolos de trminos y reglas de seleccin. 2.9. Efecto de los campos magnticos. 3. Estructura molecular. 3.1. Teora del enlace de valencia: la molcula de hidrgeno. 3.2. Molculas diatmicas homo nucleares. 3.3. Molculas poli atmicas. 3.4. Teora del orbital molecular: la molcula-in de hidrgeno. 3.5. Estructura de molculas diatmicas. 3.6. Molculas diatmicas heteronucleares. 3.7. Orbitales moleculares para sistemas poli atmicos: diagramas de Walsh. 3.8. Aproximacin de Hckel. 4. Implementaciones actuales de las teoras del orbital molecular. 4.1. Implementaciones Ab Initio de la teora Hartree-Fock del orbital molecular. 4.2. Conjuntos de base. 4.3. Detalles tcnicos y comportamiento general de esta aproximacin. 4.4. Implementaciones semi empricas de la teora del orbital molecular. 4.5. Formalismos CNDO, MINDO, NDDO, AM1, etc.. 4.6. Detalles tcnicos y comportamiento general de esta aproximacin. BIBLIOGRAFA Adamson, A.W., A Textbook of Physical Chemistry, 3rd. Ed., Academic Press College Division, Orlando, 1986. Atkins, P., Physical Chemistry, 5th. Ed.,W.H.Freeman and Co., New York, 1994. Barrow, G.M., Physical Chemistry, 3rd. Ed.McGraw-Hill, Tokyo, 1973. Castellan, G.W., Fisicoqumica, Wilmington, 1987. 2nd. Ed., Addison-Wesley Iberoamericana,

Cramer, C.J., Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, 2nd. Ed., John Wiley & Sons, Chichester, 2004. Daniels, F. y Alberty, R.A., Fisicoqumica, C.E.C.S.A., Mxico, 1982. Karplus, M. y Porter, R.N., Atoms & Molecules, The Bejamin/Cummings Pub.Co., Menlo Park, 1970. Levine, I.N., Physical Chemistry, 2nd. Ed., McGraw-Hill Book Co., New York, 1983. McQuarrie, D.A., Quantum Chemistry, University Science Books, Mill Valley, 1983. Noggle, J.H., Physical Chemistry, Little, Brown and Co., Boston, 1985.


Pgina 26

9.2.3.3 Fsica de lseresCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI274 4 64 MFI124 Fsica cuntica

SEMESTRE REFERENCIAL: 2 OBJETIVO:

Introducir los fundamentos de la teora cuntica de la radiacin, el funcionamiento de losresonadores comnmente utilizados, el proceso de amplificacin y los mtodos de bombeo para instalar la inversin de poblacin. CONTENIDOS: 1. El campo electromagntico 1.1. Descomposicin en modos del campo clsico 1.2. Densidad de modos 2. Cuantificacin de la radiacin 2.1. Cuantificacin de los operadores 2.2. Estados Fock 2.3. Estados coherentes 2.4. La radiacin isotrpica 3. La cuantificacin de la materia 3.1. tomos hidrogenoides 3.2. Sistemas poliatmicos 4. La evolucin temporal de los estados 4.1. Introduccin 4.2. Evolucin temporal en presencia de una perturbacin 4.3. El desarrollo perturbativo 5. Absorcin y emisin de radiacin 5.1. Hamiltoniano del sistema radiacin-materia 5.2. Resonancia 5.3. Los coeficientes de Einstein 5.4. Sistemas moleculares 6. Transiciones no radiativas 6.1. Definicin y clasificacin 6.2. Probabilidades de transicin 6.3. Transiciones no radiativas en gases 6.4. Ensanchamiento combinado. Anchura total 6.5. Tcnicas de enfriamiento de tomos 7. El modelo probabilstico 7.1. La evolucin de la poblacin de los niveles 7.2. Tiempo de vida radiativo


Pgina 27

8. El campo electromagntico paraxial 8.1. La ecuacin de ondas 8.2. Introduccin a la aproximacin paraxial 8.3. Ondas esfricas en la aproximacin paraxial 8.4. Modos gaussianos 8.5. Propiedades de los haces gaussianos 8.6. Estabilidad de un resonador 9. Resonadores 9.1. La funcin de transferencia de un resonador ptico 9.2. Frecuencias resonantes de los modos gaussianos 9.3. El perfil de los modos en un resonador Fabry-Perot 10. Amplificadores de propagacin de radiacin 10.1. Ecuacin de transporte de los fotones 11. Pequea seal y saturacin 11.1. Balance de poblaciones 11.2. Esquema a tres niveles 11.3. Esquema a cuatro niveles 11.4. Evolucin comparada de la inversin 11.5. Regmenes de trabajo 11.6. Nivel de ruido del amplificador 11.7. Caracterizacin de un amplificacin de radiacin 12. Lseres de avalancha 12.1. Fundamento 12.2. Generacin de la onda de bombeo 13. Amplificadores resonantes regenerativos 13.1. Medios con ensanchamiento inhomogneo 13.2. Medios con ensanchamiento homogneo 14. El oscilador lser saturado por la emisin espontnea 15. Optimizacin de la salida de un lser 15.1. Introduccin 15.2. Ecuacin de propagacin 15.3. Solucin numrica y estimacin de las prdidas 16. El lser de rgimen de bombeo pulsado cuasiestacionario 17. Dinmica del lser 17.1. Ecuacin de balance para la radiacin 17.2. Escalamiento de las ecuaciones de balance 17.3. Estabilidad de la solucin estacionaria 17.4. La condicin umbral en las oscilaciones de relajacin 17.5. El lser de amplificador resonante en rgimen de pulso gigante 17.6. Evolucin temporal del pulso gigante 17.7. Bloqueo de modos (mode locking) 18. Mtodos de bombeo 18.1. Bombeo ptico


Pgina 28

18.2. Bombeo con lmparas en rgimen de destello 18.3. Bombeo en uniones 18.4. Bombeo en descargas 18.5. Bombeo electrnico BIBLIOGRAFA Jos Manuel Guerra Prez, Fsica del Lser, Vol1. Fundamentos, 1.0.0, Libro abierto / serie apuntes, Alqua. Disponible en http://alqua.org/libredoc/FdL Orazio Svelto y David C. Hanna, Principles of Lasers, 4th Edition, Springer, 1998 Robert H. Kingston, Optical Sources, Detectors, and Systems, Fundamentals and Applications, Academic Press, 1995 Wolfgang Demtrder, Laser Spectroscopy, 3rd Edition, Springer-Verlag, Berlin, 2003

9.2.3.4 ElectrocermicaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI314 4 64 a la fsica de la materia

MFI214 Introduccin condensada SEMESTRE REFERENCIAL: 3 OBJETIVO:

Comprender la estructura de los materiales cermicos, el procesamiento de los mismos, y la relacin que existe entre dicha estructura, el procesamiento y las propiedades elctricas, magnticas y pticas de estos materiales, as como sus aplicaciones. CONTENIDOS: 1. Los Materiales cermicos 1.1. Composicin y estructura 1.2. Cermica policristalina y amorfa 1.3. Diagramas de fase 1.4. Cermica tradicional y cermica avanzada 2. Procesamiento cermico 2.1. Generalidades 2.2. Materias primas 2.3. Preparacin del polvo 2.4. Calcinacin 2.5. Conformado 2.6. Sinterizacin 2.7. Acabado 2.8. Cermica porosa 3. Cermica conductora 3.1. Electrodos cermicos 3.2. Resistores hmicos Escuela Politcnica Nacional Pgina 29

3.3. Varistores 3.4. Termistores 3.5. Celdas de combustible y bateras 3.6. Sensores de gas 3.7. Superconductores de alta temperatura 4. Dielctricos y aislantes 4.1. Ruptura dielctrica 4.2. Resistencia al choque trmico 4.3. Capacitores 4.4. Cermica de permitividad baja y aislantes 4.5. Cermica de permitividad media 4.6. Cermica de permitividad alta 5. Cermica piezoelctrica 5.1. Piezoelectricidad 5.2. Parmetros para cermica piezoelctrica; medicin 5.3. El PZT, propiedades y procesamiento 5.4. Cermica piezoelctrica comercial 5.5. Cermica piezoelctrica libre de plomo 5.6. Aplicaciones 6. Materiales piroelctricos 6.1. Piroelectricidad 6.2. Deteccin infrarroja 6.3. Efectos de ruido en circuitos 6.4. Materiales 6.5. Medida de parmetros piroelctricos 6.6. Aplicaciones 7. Cermica electro-ptica 7.1. Efecto electro-ptico, ptica no lineal 7.2. PLZT 7.3. Aplicaciones 7.4. ptica no lineal en vidrios y vitrocermica 8. Cermica magntica 8.1. Conceptos bsicos de magnetismo 8.2. Ferritas: sus estructuras 8.3. Ferritas duras, blandas y de microondas 8.4. Procesamiento de ferritas 8.5. Aplicaciones BIBLIOGRAFA: Moulson A. J. Herbert J.M. Electroceramics; Ed. Wiley, Cornwall, 2003 Buchanan R. Ceramic materials for electronics. 3a ed. Ed. CRC; EU, 2004. Jaffe B., Cook W., Jaffe H. Piezoelectric ceramics; Ed. Techbooks, EU, 1989. Newnham R.E. Structure Property Relations; Springer-Verlag, Berlin,1975


Pgina 30

Nenov T.G., Yordanov S.P. Ceramic Sensors, Technomic, USA, 1996. Burfoot J.C., Taylor G.W. Polar dielectrics and their applications; Macmillan PRess Ltd, London, 1979 Maier J. Physical Chemistry of ionic materials: ions and electrons in solids. Ed. Wiley, 2004.

9.2.3.5 Fsica biolgicaCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI324 4 64 MFI114 Fsica estadstica

SEMESTRE REFERENCIAL: 3

OBJETIVO: Estudiar los modelos fsicos utilizados en el estudio de los sistemasbiolgicos.

CONTENIDO:1. Introduccin. 1.1. Fsica y Biologa 1.2. Problemas clsicos de la Fsica Biolgica. 2. Estructura y Complejidad de los Sistemas Biolgicos. 2.1. Tcnicas fsicas: Difraccin de rayos X, Resonancia Magntica Nuclear 2.2. Estructura y funcin de biomolculas: Mioglobina. 2.3. Biomolculas como sistemas estadsticos. 2.4. Topologa energtica de las biomolculas. 2.5. Jerarqua de los sistemas biolgicos. 3. Procesos dinmicos en los Sistemas Biolgicos. 3.1. Fluctuaciones 3.2. Transiciones de fase en protenas. 3.3. Plegamiento protenico. 3.4. Movimiento de motores moleculares. 3.5. Dinmica del ADN y de Microtbulos 4. Reacciones biomoleculares. 4.1. La teora de Kramers. 4.2. El efecto tnel en sistemas biolgicos 4.3. Caracter dinmico de las reacciones biomoleculares. 4.4. Aproximacin de la integral de camino 5. Problemas Actuales de la Fisica biologica. 5.1. Simulaciones de la dinmica del plegamiento protenico. 5.2. Experimentos con molculas aisladas. 5.3. Excitones en agregados moleculares 5.4. Evolucin prebiolgica. 5.5. Sistemas biolgicos concebidos como sistemas complejos. Escuela Politcnica Nacional Pgina 31

BIBLIOGRAFA Frauenfelder, H., Wolynes, P. G., and Austin, R. H. Biological Physics. Reviews of Modern Physics. 71: S419-S429. 1999 Sa-Yakanit, V., Biological Physics. World Scientific Publishing Company. 2001

9.2.3.6 Modelizacin computacional de biomolculasCDIGO: NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS: MFI334 4 64 MFI134 Electromagnetismo y materia

SEMESTRE REFERENCIAL: 3 OBJETIVO: Estudiar el mtodo de la dinmica molecular y su aplicacin al estudio de biomolculas. CONTENIDOS: 1. Introduccin. 1.1. Fsica computacional 1.2. Biologa computacional. 1.3. Problemas actuales de la biofsica molecular. 2. Mtodos de simulacin molecular. 2.1. Dinmica molecular 2.2. Simulaciones Monte Carlo. 2.3. Dinmica browniana. 3. Dinmica de protenas. 3.1. Conformaciones protenicas y funcionalidad biolgica. 3.2. Efecto de ligandos en las conformaciones protenicas 3.3. Canales inicos. 3.4. Motores lineales. 3.5. Anlisis conformacional 4. Plegado protenico. 4.1. Importancia biomdica 4.2. Datos experimentales sobre el plegado protenico. 4.3. Estrategias computacionales. 4.4. Modelos sencillos de plegado. 4.5. Descripcin del entorno energtico. 5. Simulaciones de estiramiento 5.1. Datos experimentales. 5.2. Efecto de fuerzas externas en las barreras energticas 5.3. Simulaciones a velocidad constante. 5.4. Simulaciones a fuerza constante. 5.5. Estiramiento de protenas y cidos nuclicos Escuela Politcnica Nacional Pgina 32

5.6. Implicaciones biolgicas. BIBLIOGRAFA Frenkel, D. & Smit, B. Understanding molecular simulation. Academic Press. 2001. Leach, A. R. Molecular Modelling: Principles and applications. Pearson/Prentice Hall. 2001. Bustamante, C., Macosko, J. C. & Wuite G .J.L. Grabbing the Cat by the tail: Manipulating molecules one by one. Nature reviews. 1: 130-136. 2000

9.2.3.7CDIGO:

Introduccin a la nanotecnologaMFI344 4 64

NMERO DE CRDITOS: TOTAL HORAS: REQUISITOS:

MFI214 Introduccin a la fsica de la materia condensada SEMESTRE REFERENCIAL: 3 OBJETIVO: Comprender los fundamentos y alcances de la nanotecnologa, las propiedades exclusivas de los materiales nanoestructurados y sus aplicaciones, los mtodos de procesamiento y de caracterizacin, as como las implicaciones sociales y ticas. CONTENIDOS: 1. Introduccin 1.1. Definicin de nanotecnologa 1.2. Escalas naturales y artificiales 1.3. Aplicaciones y productos en nanotecnologa 1.4. Impacto de la nanotecnologa en la sociedad 2. Propiedades de los materiales nanoestructurados 2.1. La frontera entre las Fsicas clsica y cuntica 2.2. Estructuras electrnicas de nanopartculas y de materiales volumtricos 2.3. rea superficial de nano y micropartculas 3. Mtodos de procesamiento de nanomateriales 3.1. Aspectos generales 3.2. Mtodos Top-down 3.3. Mtodos Bottom-up 4. Mtodos de caracterizacin 4.1. Mtodos de imagen (AFM, STM, SEM y TEM) 4.2. Caracterizacin de composicin (FRX, EDX) 4.3. Caracterizacin de fases y estructuras (DRX, TEM) 5. Nanotoxicidad 5.1. Salud y seguridad 5.2. Nanotoxicidad: origen y prevencin 6. tica Escuela Politcnica Nacional Pgina 33

6.1. Utilitarismo 6.2. Riesgos 6.3. Evaluacin de la tica BIBLIOGRAFA: Wilson M.et al. Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technology; Chapman & Hall/CRC; 2002 Goddard W.A. et al (Editors). Handbook of Nanoscience, Engineering and Technology; Ed. CRC; EU, 2002. Hong S (Editor). Nanoscale phenomena in Ferroelectric thin films; Ed. Springer, 2004. Scientific American. Understanding Nanotechnology; Grand Central Publishing, 2002. Foster L.E. Nanotechnology: science, innovation and opportunity, Prentice Hall PTR, USA, 2005.

10 DISTRIBUCIN DE CRDITOSSemestre 1: 18 crditos Fsica Estadstica, 4C Mecnica Cuntica Avanzada, 4C Electromagnetismo y Materia, 4C Taller de Investigacin, 4C Escritura cientfica, 2C

Semestre 2: 16 crditos Mtodos Computacionales, 4C Introduccin a la Fsica de la Materia Condensada, 4C Optativa Experimental, 4C Optativa I, 4C

Semestre 3: 8 crditos Optativa II, 4C Optativa III, 4C

Semestre 4: 20 crditos Total: Tesis, 20C

62 crditos


Pgina 34

11 REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS DE ADMISIN DE ESTUDIANTES (ttulo II del normativo interno)Para acceder al Programa de Maestra los aspirantes debern rendir un examen de ingreso (aptitud y conocimiento) y obtener un puntaje superior o igual al 70 %. Los aspirantes a la Maestra deben presentar los siguientes requisitos: Formulario oficial de aplicacin con toda la informacin requerida. Ttulo de tercer nivel en ciencias exactas o ingeniera (certificado por el CONESUP). Estudiantes con Proyecto de Titulacin aprobado (tercer nivel) podrn ser admitidos con una matrcula provisional. Estos estudiantes deben tener y presentar dicho ttulo antes de iniciar el segundo semestre de la maestra. Fotocopia de la Cdula de Ciudadana o Pasaporte (para extranjeros). Fotocopia del certificado de votacin (para nacionales). Certificado de suficiencia en Ingls (a nivel de acadmico 1 de la EPN). Dos cartas de recomendacin. Un ensayo de hasta diez pginas A4, con tipografa 12pt, a doble espacio, sobre un problema cientfico de inters.

12 REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS DE SELECCIN DEL PERSONAL ACADMICO.Los profesores de la Escuela Politcnica Nacional con nombramiento se encuentran adscritos a departamentos segn su rea de conocimiento. Para el caso de este programa, es el Departamento de Fsica de la Facultad de Ciencias el que proporciona el personal acadmico que dar soporte a la maestra. Podrn ser profesores del programa de maestra: a) Los miembros del Departamento de Fsica que posean ttulo de cuarto nivel en Fsica. b) Los miembros de la Escuela Politcnica Nacional que posean ttulo de cuarto nivel y que estn participando activamente en proyectos de investigacin en reas afines a las de la maestra. c) Especialistas con ttulo de cuarto nivel, nacionales o extranjeros, que estn participando activamente en proyectos de investigacin en reas afines a las de la maestra, y que se encuentren en capacidad de fortalecer las lneas de investigacin establecidas en el Departamento de Fsica (ver apndice A).


Pgina 35

13 INFORMACIN DEL PERSONAL ACADMICO13.1 Oswaldo Alds Palacios.Ttulos y grados acadmicos: Ingeniero Qumico: Escuela Politcnica Nacional, 1978. Magster en Fisicoqumica: Universidad de Texas, 1985 Doctor en Fsicoqumica (Ph.D.): Universidad de Texas, 1997. Publicaciones representativas: Zang, J., Alds-Palacios, O. y Liu, F. MD simulation of structural and mechanical transformation of single-walled carbon nanotubes under pressure. Commun. Comput. Phys 2, 451-465, 2007. Alds, O., Zang, J. y Liu, F. Estudio de las relaciones P-V-T en nanotubos de carbono de una pared (single-wall carbon nanotubes), Revista Politcnica. 2007. 27(1):26-34. Alds, O., Huynh, L. y Truong, T.N., Interacciones entre nanotubos de carbono de una pared y H2, O2, H2O y CO2: un estudio por medio del funcional de la Densidad Electrnica. Revista Politcnica. 2007. 27, No.1, pp.35-40. Alds, O. y Davis, R.E., Directionality of non-bonded interactions in solvated molecular crystals. XVII Congress and general assembly of the international union of crystallography, Seatle, Washington. 1996. Alds, O., Davis, R.E, y Lynch, V. Crystal structures of three bis (-phosphido)bridged ruthenium clusters. Annual meeting of the American crystallographic association, Albuquerque, New Mexico. 1993.

Ctedras: Fsica estadstica, Estructuras atmicas y moleculares, Escritura cientfica. Tpicos de investigacin: Anlisis automatizado de estructuras cristalinas por medio de difraccin de rayos X. Determinacin de la estructura y propiedades de molculas antioxidantes. Cintica de las reacciones oxidativas que involucran biomolculas.

13.2 Eduardo valos Cascante.Ttulos y grados acadmicos: Ingeniero Qumico: Escuela Politcnica Nacional. 1981 Doctor en Fsica (Ph.D.): Escuela Politcnica Nacional, 2005 Escuela Politcnica Nacional Pgina 36

Publicaciones representativas: valos, E., P. Romero, Edy Ayala, Franklin Cabrera, Sonia Tello, Carlos Pez, Jaime Tenorio, Diagnstico y mapeo de tumores de piel de tipo no melanoma mediante fluorescencia inducida lser. Revista Politcnica. 2007. Vol. 27, N 1, pp 41-47 (2007). C.R. Ponciano, F.E. valos, A. Rentera and E.F. da Silveira. Analysis of metastable decay by TOF Coincidence and kinetic energy measurements. Int. J. Mass Spectrom. 2001. 209 Ponciano, C.R., F. E. A. Cascante, R. R. Pinho, V. R. Collado, J. M. F. Jeronymo, E. F. da Silveira. Espectrometria de massa 252Cf-PDMS e LD/MALDI: princpios, instrumentao e aplicaes. Cincia-tcnica-petrleo, Seo Qumica. 1997. No 1, 153-158. valos, E., C.R.Ponciano, E.F. da Silveira. Anlisis de Iones Metastables por Medidas en Coincidencia. VII Encuentro de Fsica Aplicada, Quito, 12-16 noviembre 2001. Ctedras: Fsica estadstica, Fsica cuntica. Tpicos de Investigacin: Criogenia Radiacin y Energa Solar Fsica de superficies

13.3 Edy Ayala Amaya.Ttulos y grados acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1985. Doctor en Fsica nuclear y subnuclear (Ph.D.): Academia de Ciencias de Checoslovaquia. 1990. Publicaciones representativas: valos, E., P. Romero, E. Ayala, F. Cabrera, S. Tello, C. Pez, J. Tenorio. Diagnstico y mapeo de tumores de piel de tipo no melanoma mediante fluorescencia inducida lser. Revista Politcnica. 2007. Vol. 27, N 1, pp 41-47. Arellano, S., Minard Hall, Edy Ayala, Spectroscopic remote sensing of volcanic gases: the ecuadorian case. Optica Pura y Aplicada. 2006. 39, 1. pp 99-108. Santacruz, C., E. Ayala, C. Costa-Vera, Designed and performance of a matrix assisted laser desorption/ionization tandem time of flight mass spectrometer, Brazilian J. Phys. 2006. 36 3A, pp789-794.


Pgina 37

Cruz, E., E. Ayala, Distribucin angular de molculas desorbidas por incidencia laser en una muestra policristalina, Revista Politcnica, vol 24,N 1, 2003, pp 101-115. Ayala, E., A., Csar Costa Vera and Per Hakansson, The angular distribution of neutral poly-alanine molecules produced in matrix assisted laser desorption/ ionization Process. Rapid common. Mass Spectrum, 1999, 13, 792-797.

Ctedras: Fsica estadstica, Fsica cuntica. Tpicos de investigacin: Estudio e identificacin de protenas basados en fraccionamiento enzimtico y MS. Estudio del proceso de ionizacin en MALDI Desarrollos experimentales de la absorcin de gases en medios dispersivos.

13.4

Leonardo Basile Carrasco.

Ttulos y grados acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1997. Maestra (M.Sc) en Fsica: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 2000. Doctor en Fsica (Ph.D.): Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 2005. Publicaciones representativas: Hong, H., L. Basile, P. Czoschke, A. Gray, and T.-C. Chiang. Self organization of Pb islands on Si(111) caused by quantum size effects. Applied Physics Letters. 2007. 90, 051911. Czoschke, P., H. Hong, L. Basile, and T.-C. Chiang. Surface x-ray-diffraction study and quantum well analysis of the growth and atomic-layer structure of ultrathin Pb/Si(111) films. Physical Review B 72, 035305 2005. Tang, S-J., L. Basile, T. Miller, and T.-C. Chiang. Break up of Quasiparticles in Thin-Fim Quantum Wells. Physical Review Letters. 2004. 93, 216804. Basile, L., H. Hong, P. Czoschke, and T.-C. Chiang. X-ray studies of the growth of smooth Ag Films on Ge(111)-c(2x8). Applied Physics Letters. 2004. 84, 49954997.

Ctedras: Fsica estadstica, Introduccin a la fsica de la materia condensada. Tpicos de investigacin: Formacin de Patrones fuera del Equilibrio (terico-experimental). Pgina 38


Tcnicas de deposicin de materiales, celdas solares, junturas semiconductoras (experimental). Diseo de junturas semiconductoras, celdas solares, etc (experimental).

13.5

Marco Bayas Rea.

Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1993. Doctor en Biofsica y Biologa Computacional (Ph.D.): Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 2005. Publicaciones representativas: Bayas, M. V., A. Kearney, A. Avramovic, P. A. van der Merwe, and D. Leckband. Impact of Salt Bridges on the Equilibrium Binding and Adhesion of Human CD2 and CD58. J. Biol. Chem. 2007. 282(8): 5589-5596. Bayas, M. V., A. Leung, E. Evans, y D. Leckband. Lifetime Measurements reveal Kinetic Differences between Homophilic Cadherin Bonds. Biophys. J. 2006. 90: 1385-1395. Bayas, M. V., K, Schulten y D. Leckband. Forced dissociation of the strand dimer interface between C-cadherin ectodomains. Mech. Chem. Bios. 2004. 1:101-111. Bayas, M. V., K, Schulten y D. Leckband. Forced detachment of the CD2-CD58 complex. Biophys. J. 2003. 84:2223-2233. Bayas, M. V., Villarroel, C., Espinosa, W. & Tafur, V. Electrofusin de protoplastos. FISMAT. 1998. 5,107113.

Ctedras:

Fsica estadstica, Mtodos computacionales, computacional de biomolculas. Tpicos de investigacin:

Fsica

biolgica,

Modelizacin

Efectos de campos electromagnticos en clulas. Fluorescencia inducida de clorofila A. Modelizacin del comportamiento de canales inicos celulares. Bases moleculares de la adhesin celular. Plegamiento protenico de polipptidos cortos. Simulacin de la conduccin de canales inicos. Estudio de las propiedades elsticas de protenas.


Pgina 39

13.6

Luis Alberto Celi.

Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional 1986, Doctor en Fsica (Ph.D.): Universidad Autnoma de Madrid. 2000. Publicaciones representativas: Celi, L.A., A. C. Caballero, P. Durn, C. Moure, J. F. Fernndez, Caractersticas de los polvos cermicos y su influencia sobre la densificacin de materiales cermicos PZT, Revista Politcnica. 2003. Vol.24(1). Celi, L. A., A. C. Caballero, M. Villegas, J. de Frutos, J. F. Fernndez. Effect of Grain Growth Control On PZT Properties. Ferroelectrics. 2002. 270, 105-110. Celi, L. A., A. C. Caballero, M. Villegas, J. Eiras, C. Moure, J. F. Fernndez, Formacin de Fases de Materiales Cermicos PZT Dopados con Fsforo. Bol. Soc. Esp. Cerm. Vidrio. 2001. 40 [2] 119-124. Celi, L. A., A. C. Caballero, M. Villegas, P. Durn, C. Moure, J. F. Fernndez, Efecto de las Caractersticas de los Polvos Cermicos sobre la Densificacin y Propiedades de Materiales Cermicos PZT. Bol. Soc. Esp. Cerm. Vidrio. 1999. 38 [5] 493-497. Celi, L. A., A. C. Caballero, M. Villegas, P. Durn, C. Moure, J. F. Fernndez. Microestructura y Propiedades de Materiales Cermicos PZT con Control de Crecimiento de Grano. Bol. Soc. Esp. Cerm. Vidrio. 1999. 38 [5] 487-491.

Ctedras: Introduccin a la fsica de la materia condensada, Fsica cuntica. Tpicos de investigacin: Desarrollo de estructuras de zeolitas (terico y experimental). Influencia del dopado sobre propiedades elctricas, piezoelctricas y niveles energticos de materiales piezoelctricos. Estudio y caracterizacin de materiales de nuestro pas como probables sensores qumicos y de humedad.

13.7

Csar Costa Vera.

Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1992. Doctor en Fsica (Ph.D.): Escuela Politcnica Nacional, 1999.


Pgina 40

Publicaciones representativas: Costa-Vera, C., Weyermann, C., Kirsch, D., Spengler, B., A GC/MS Study of the Drying of Ballpoint Pen Ink on Paper. Forensic Sci. International , v.168,p.119, 2007. Costa-Vera, C., Santacruz, C., Ayala, E.Design and Performance of a Matrixassisted Laser Desorption/Ionization Tandem Time-of-flight. Brazilian, Journal of Physics , v.36, p.789 - , 2006. Costa-Vera, C., Trimborn, A., Spengler, B., Hinz, K., Initial velocity distributions of ions generated by in-flight laser desorption/ionization of individual. Rapid Commun. Mass Spectrom. , v.19, p.133 - , 2005. Costa-Vera, C., Weyermann, C., Kirsch, D., Spengler, B., Photofading of ballpoint dyes studied on paper by LDI and MALDI MS. J. Am. Soc. Mass Spectrom., v.17, p.297 - , 2005. Costa-Vera, C., Buijs, J., Steensma, E., Ayala, E., Hakansson, P., Oscarsson, S., Conformational Stability of Adsorbed Insulin Studied with Mass Spectrometry and hydrogen. Analyt. Chem., v.71, p.3219 - 3225, 1999.

Ctedras: Fsica estadstica, Fsica cuntica, Fsica de lseres, Fsica de superficies e interfases, Espectrometra de masas y espectroscopa ptica para el anlisis molecular, Escritura cientfica. Tpicos de investigacin: LIBS: Estudios fundamentales o aplicaciones en temas ambientales o arqueolgicos MALDI TOF MS: Instrumentacin, Estudios fundamentales o aplicaciones GASMAS (GAs in Scattering Media Absorption Instrumentacin, Estudios fundamentales o aplicaciones Spectroscopy):

Optoacstica: Instrumentacin, Estudios fundamentales o aplicaciones Espectroscopa en General (Absorcin, fluorescencia, reflexin, etc.): Instrumentacin, Estudios fundamentales o aplicaciones Aplicaciones de LED en Espectroscopa Aplicaciones de la Espectroscopa lser. Aplicaciones de la Espectroscopa de masas.

13.8

Luis Lascano Lascano.

Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1989.


Pgina 41

Doctor en Fsica de Materiales (Ph.D.), Universidad Autnoma de Madrid. 2000. Publicaciones representativas: L. Fuentes, J.F. Fernndez, Ma.E. Fuentes, L. Lascano, M.E. Villafuerte, Ma. E. Montero, R. Olivera, A. Metha, T. Jardiel. "Synchrotron radiation study of structural tendencies in Aurivillius ceramics". Ferroelectrics 339, 209 218 (2006). L. Lascano, A. C. Caballero, M. Villegas, C. Moure, J. F. Fernndez. "Conductividad elctrica en corriente alterna de materiales cermicos Aurivillius de composicin PbxBi4Ti3+xO12+3x, x=0, 1, 2 y 3". Bol.Soc.Esp.Cerm.Vidrio 43 [2] 536-549 (abril 2004). C. Moure, L. Lascano, J. Tartaj, P. Durn. Electrical behaviour of the Bi5FeTi3O15 and their solid solutions with CaBi4Ti4O15. Ceramics International 29 [1] 91 97 (enero 2003). J. F. Fernndez, A. C. Caballero, M. Villegas, J. de Frutos and L. Lascano. "Relaxor behavior of PbxBi4Ti3+xO12+3x (x=2,3) Aurivillius ceramics". Appl. Phys. Letters, 81 [25] 4811 4813 (16 diciembre 2002). L. Lascano, A. C. Caballero, M. Villegas, J. De Frutos, J. F. Fernndez. "Induced piezoelectricity in Aurivillius relaxor ceramics with composition PbxBi4Ti3+xO12+3x, x=2 and 3". Ferroelectrics 273, 309 314 (2002).

Ctedras: Fsica cuntica, Electromagnetismo y materia, Introduccin a la fsica de la materia condensada, Introduccin a la nanotecnologa, Electrocermica. Tpicos de investigacin: Transicin de fase en materiales ferroelctricos relaxores (terico). Materiales cermicos experimental). Procesamiento de (experimental). ferroelctricos libres de plomo (terico y

nanopartculas

cermicas

por

mtodos

qumicos

Conductividad y piezoelectricidad en ferroelctricos laminares de bismuto (terico).

13.9

Nelson Medina.

Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Universidad de Leningrado en Rusia, 1980. Master en Fsica (MSc.): Universidad de Leningrado en Rusia, 1980.


Pgina 42

Doctor en ptica y Electrnica: Universidad Tcnica de Praga en Repblica Checa, 1986. Publicaciones representativas: Medina N. Espectrometrias de Masa LD/MALDI de residuos de petroleo y asfalto. Revista I+D Innovacin. 99, [2] 9 31 (1999). Medina N. Evaluacin de ondas choque en un medio acuoso con originadas por una chispa de lser. Revista Politcnica. 12, [1] 9 17 (1987). Lascano L., Medina N. & Suba N. Revista Politcnica. Clculo de la dimensin de la burbuja plasmtica en la perforacin ptica. 16, [1] 79 84 (1991). Medina N. Espectroscopia de masas utilizando un laser y una matriz. FISMAT. 3, [2] 51 56 (1993). valos E. & Medina N. Espectroscopia de masas aplicado a iones Metaestables. FISMAT. 5, [1 - 2] 31 - 46 (1998).

Ctedras Fsica cuntica, Electromagnetismo y materia Tpicos de investigacin: Aplicaciones ambientales y energticas Estudio de las interferencias electromagnticas.

13.10 Cristian Santacruz Tern.Ttulos y Grados Acadmicos: Fsico: Escuela Politcnica Nacional, 1998. Doctor en Fsica (Ph.D.): Escuela Politcnica Nacional. 2006. Publicaciones representativas: Santacruz, C.P., P. Hkansson, D. F. Barofsky, and C. K. G. Piyadasa, A Constant-Momentum/Energy-Selector Time-of-Flight Mass Spectrometer, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2007. 18: 92-101. Santacruz, C. P E. Ayala, and C. Costa-Vera, Design and Performance of a Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Tandem Time-of-flight Mass Spectrometer, J. Brazilian Phys. 2006. 36: 789-798. Santacruz, C. P. E. Ayala, and C. Costa-Vera, Improving Resolution Homogeneity in TOF/TOF Mass Spectra by Using a Pulsed Variable-voltage Single Stage Ion Mirror, ASMS Conferences, USA, June 2007.


Pgina 43

Santacruz, C. P. E. Ayala, and C. Costa-Vera, Space Focusing of Tandem Timeof-flight Instruments by Exploiting the Correlation Between Ion Velocity and Position in the Second Ion Source, ASMS Conferences, Seattle-USA, May 2006. Santacruz, C.P., E. Ayala, and C. Costa-Vera, Spectral features of deuterated MALDI matrices under different H/D exchange conditions, Desorption 2004, Saint Petersburg-Russia, August 2004.

Ctedras: Fsica cuntica, Mtodos computacionales, Escritura cientfica. Tpicos de investigacin: Deteccin y cuantificacin de metales en lquidos y alimentos.

14 REQUISITOS DE TITULACIN Y GRADUACIN (ttulos VI y VII del reglamento interno)Para presentarse a la sustentacin del trabajo de Tesis el estudiante deber haber aprobado los 42 crditos del programa, que corresponden a los tres primeros semestres, y certificar una asistencia no menor al 70 % de los Seminarios organizados por el Departamento de Fsica. Previo a la sustentacin, el estudiante deber presentar una versin escrita de su Tesis de grado, aprobado por el Director de la Investigacin, al finalizar el cuarto semestre. La tesis ser revisada por los profesores miembros del Comit Acadmico respectivo en un plazo no mayor a un mes, en el que se podrn recomendar rectificaciones a la misma. Una vez elaborada la versin final de la Tesis, segn las observaciones del Comit Acadmico, los profesores miembros de ste debern notificar a la Coordinacin del Programa que el estudiante est apto para la sustentacin. Para el trabajo de Tesis, se deben observar las regulaciones y directrices que la Escuela Politcnica Nacional impone.

Una vez que el estudiante ha sido declarado apto, la sustentacin se realizar ante un tribunal conformado por los miembros del Comit Acadmico respectivo, presidido por el Decano de la Facultad, o el Coordinador de la Maestra o su delegado. Cuando el estudiante complete los 62 crditos del programa y termine el proceso de graduacin con la defensa satisfactoria de su Tesis, se le otorgar el grado de MAGISTER EN FSICA. Dependiendo del carcter de las materias optativas aprobadas y del proyecto de investigacin realizado por el estudiante, el Comit Acadmico respectivo podra recomendar se otorgue el grado de MAGISTER EN FSICA con una mencin especial, por ejemplo en: Fsica de Materiales, Aplicaciones a la Biologa, Aplicaciones a la Medicina, Fsica Terica, etc.


Pgina 44

15 DIFUSIN DE LAS INVESTIGACIONESLos estudiantes de la maestra debern presentar conferencias relacionadas con su investigacin dentro de los seminarios organizados semestralmente en el Departamento de Fsica. Los trabajos finales se presentarn en eventos locales, nacionales y regionales.

16 COOPERACIN PARA EL TRABAJO INTERDISCIPLINARIOE INTERINSTITUCIONALEl personal acadmico de la maestra est actualmente involucrado en proyectos de investigacin que, por su naturaleza, son interdisciplinarios y se estn ejecutando en colaboracin con instituciones nacionales y extranjeras. Una parte de stos seguirn ejecutndose con la colaboracin de los estudiantes de la maestra. En la lista siguiente se indican los proyectos, actualmente en ejecucin, en los que los miembros del Departamento de Fsica estn involucrados. PROFESOR PROYECTO Estudios mecanocunticos en interacciones entre molculas de flavonoides Efecto de los antioxidantes en la conformacin de protenas Plataforma de gran altitud Fabricacin de celdas fotoelectroqumicas Plataforma de gran altitud Fabricacin de liposomas para el encapsulamiento de drogas de uso mdico o veterinario Dr. Marco Bayas Efecto de los antioxidantes en la conformacin de protenas Estudios mecanocunticos en interacciones entre molculas de flavonoides Anlisis elemental semi-cuantitativo de la composicin qumica de cermicas arqueolgicas mediante LIBS Taeniasis and Cysticercosis Research in Ecuador, a Molecular Approach FUNCIN Director FINANCIAMIENTO EPN - Proyecto Interno EPN - Proyecto Interno SENACYT EPN - Proyecto Semilla SENACYT EPN - Proyecto Semilla EPN - Proyecto Interno EPN - Proyecto Interno EPN - Proyecto Interno EPN - Universidad Leiden-Holanda

Dr. Oswaldo Alds

Colaborador Colaborador Director Colaborador

Dr. Edy Ayala

Dr. Leonardo Basile

Director

Director

Colaborador

Director

Dr. Csar Costa

Director


Pgina 45

Sntesis de polvo cermico de fosfato de cinc y de xido de hierro con tamao de partcula nanomtrico, por el mtodo de precipitacin controlada Reciclaje de residuos plsticos provenientes de los invernaderos del sector florcola del DMQ Dr. Luis Lascano Determinacin de la corrosin atmosfrica en puntos de alta contaminacin en la ciudad de Quito Monitorizacin de los parmetros de contaminacin atmosfrica en las ciudades de Esmeraldas y Santo Domingo de los Schilas Determinacin semicuantitativa de metales pesados en material particulado por espectroscopia de disociacin inducida por lser Compatibilidad electromagntica, normatividad internacional y armonizacin para el Ecuador.

Director

EPN - Proyecto Semilla

Colaborador

Municipio del Distrito Metropolitano de Quito (MDMQ)

Colaborador

MDMQ

Colaborador

CONESUP - MDMQ

Dr. Cristian Santacruz

Director

EPN - Proyecto Interno

Dr. Nelson Medina

Director

SENACYT

17 NEXOS ACADMICOS CON PREGRADOEl programa de maestra propuesto brindar a los participantes una formacin avanzada y especializada en fsica, que ser un complemento a la formacin general del pregrado en Fsica. Por su naturaleza, la maestra tambin ofrecer una formacin alternativa a estudiantes provenientes de ingenieras y dems ciencias bsicas. Por otro lado, el programa de maestra har posible la contratacin de Asistentes de Ctedra que, por su formacin, garantizarn un nivel alto en las clases de pregrado. Finalmente, los proyectos de investigacin a desarrollarse permitirn que la formacin de pregrado sea ms pertinente a nuestra realidad

18 EVALUACIN DE LAS GESTIONES ACADMICAS YADMINISTRATIVASLa evaluacin estar a cargo de la Coordinacin del programa de Maestra en Fsica y se realizar a travs de las encuestas pertinentes.


Pgina 46

18.1 Evaluacin del desempeo estudiantilLos estudiantes sern evaluados en forma continua por los profesores usando los siguientes parmetros: a) Evaluacin sistemtica mediante trabajos, aportes cientficos y pruebas,

presentaciones sobre investigacin bibliogrfica y dos exmenes bimestrales. b) Participacin en clases a travs de talleres y desarrollo de casos especficos. Ningn evento de evaluacin puede superar el 40% de la nota total y se presentarn dos notas sobre veinte puntos, por cada asignatura.

En conjunto, la evaluacin de cada asignatura tendr en cuenta la participacin en el desarrollo de todas las actividades, tanto individuales y grupales. La nota de cada

asignatura ser un promedio de las evaluaciones y son de exclusiva responsabilidad del profesor.

18.2 Evaluacin del desempeo docente Los estudiantes, al finalizar cada asignatura, realizarn una evaluacin a los profesores respectivos, a travs de encuestas. Evaluacin in situ de las clases.

18.3 Evaluacin del desempeo administrativoEvaluacin semestral del desempeo administrativo por parte de los estudiantes, para lo cual se establecen los siguientes parmetros: a) Atencin en trmites b) Condiciones de las aulas y laboratorios c) Condiciones de servicios higinicos

d) Facilidades para uso de equipos audiovisuales

19 NORMAS REGLAMENTARIAS INTERNASEste normativo se ha desarrollado especficamente para reglamentar los aspectos particulares de la Maestra en Fsica, y es consistente con el reglamento interno de la EPN. I: De los Aspectos Generales 1: El Programa de Maestra en Fsica se regir para sus efectos generales por el reglamento de postgrado de la Escuela Politcnica Nacional y, ser gestionado por el Subdecanato de la Facultad de Ciencias a travs de un Coordinador, en concordancia con el artculo 28, literal h) del estatuto de la EPN. Escuela Politcnica Nacional Pgina 47

2: El programa de Maestra en Fsica est destinado a profesionales en las reas de las ciencias exactas e ingeniera que deseen mejorar sus capacidades y sus habilidades profesionales, al involucrarse en proyectos de investigacin cientfica en el campo de la Fsica y sus aplicaciones. El estudiante admitido a la maestra podr ser contratado por la Escuela Politcnica Nacional como Asistente de Ctedra. 3: El Asistente de Ctedra prestar apoyo acadmico a tareas docentes como parte de su tiempo de dedicacin, con un tiempo de 8hss, el resto se emplear en las actividades acadmicas asociadas con la maestra.

II: De los Requisitos de Ingreso 4: Para acceder al Programa de Maestra los aspirantes debern rendir un examen de ingreso (aptitud y conocimiento) y obtener un puntaje superior o igual al 70 %. 5: Los aspirantes a la Maestra deben presentar los siguientes requisitos: a) Formulario oficial de aplicacin con toda la informacin requerida. b) Ttulo de tercer nivel en ciencias exactas o ingeniera (certificado por el CONESUP). Estudiantes con Proyecto de Titulacin aprobado (tercer nivel) podrn ser admitidos con una matrcula provisional. Estos estudiantes deben tener y presentar dicho ttulo antes de iniciar el segundo semestre de la maestra. c) Fotocopia de la Cdula de Ciudadana o Pasaporte (para extranjeros).

d) Fotocopia del certificado de votacin (para nacionales). e) Certificado de suficiencia en Ingls (a nivel de acadmico 1 de la EPN). f) Dos cartas de recomendacin.

g) Un ensayo de hasta diez pginas A4, con tipografa 12pt, a doble espacio, sobre un problema cientfico de inters. III: Del Plan de Estudios. 6: Los estudiantes debern aprobar 62 crditos que incluyen 22 crditos de formacin general y 40 crditos orientados a la investigacin distribuidos en cuatro semestres. 7: a) La formacin comn comprende: Materias fundamentales: 12 crditos. Materias complementarias: 8 crditos. Escritura cientfica: 2 crditos.

b) Las materias fundamentales contienen las bases tericas necesarias para el desarrollo de la investigacin dentro del programa. La aprobacin de estas materias es necesaria para iniciar el trabajo de investigacin.


Pgina 48

c) Los estudiantes debern asistir por lo menos al 70 % de la serie de seminarios organizados en el Departamento de Fsica. d) Los estudiantes debern presentar por lo menos una vez por semestre un seminario, a partir del segundo semestre. 8: a) La formacin para la investigacin comprende: Taller de investigacin: 4 crditos. Materias optativas de carcter experimental: 4 crditos Materias optativas tericas: 12 crditos. Tesis: 20 crditos.

b) El taller de investigacin es el espacio para impartir las bases tcnicas necesarias para la preparacin de la propuesta de la investigacin a desarrollarse durante el postgrado. Para la aprobacin de esta asignatura deber presentarse la propuesta que incluya la definicin del problema cientfico a estudiarse, y el plan de investigacin correspondiente. c) Las materias optativas estn destinadas a reforzar aspectos especficos dentro de la Fsica, que coadyuven al desarrollo del proyecto de investigacin.

d) Los 20 crditos asignados al trabajo de Tesis se aprobarn con la presentacin del trabajo final. Previamente, el estudiante deber tener su plan de investigacin aprobado por la instancia pertinente, de acuerdo a lo que establece el numeral IV de este normativo. IV: Del Plan de Investigacin. 9: Al final del primer semestre, el estudiante deber presentar al Coordinador de la Maestra su plan de investigacin para su aprobacin. Este plan deber ser auspiciado por un profesor universitario que puede ser de la maestra, o estar activo en proyectos de investigacin o de desarrollo tecnolgico. 10: Para la aprobacin del plan de investigacin el coordinador designar un Comit Acadmico conformado por tres profesores, uno de los cuales puede ser el profesor auspiciante. El estudiante podr sugerir nombres para la conformacin de su Comit Acadmico. 11: El Director de la investigacin ser designado por el Comit Acadmico, deber poseer el grado de Magister, Doctor o equivalente, y podr ser escogido de entre los profesores del Programa. Excepcionalmente, podr ser un experto calificado que posea estudios de cuarto nivel con trabajos destacados en el tema de la investigacin, y que est activo en proyectos de investigacin o de desarrollo tecnolgico. V: De los Profesores. 12: Podrn ser profesores del programa de maestra:


Pgina 49

a) Los miembros del Departamento de Fsica que posean ttulo de cuarto nivel en Fsica. b) Los miembros de la Escuela

Maestria en Fisica EPN 2009

Documents

Transcript of Maestria en Fisica EPN 2009