Fonaments Físics de les Tecnologies Informàtiques ( FFTI )
| Crèdits: |
Departament: |
Tipus: |
Requisits: |
| 7.5 |
FEN |
Optativa per l'EI
Optativa per l'ETIS
|
|
F
- Pre-requisit per l' EI , ETIS
|
|
|
M2
- Pre-requisit per l' EI , ETIS
|
|
|
PRAP
- Pre-requisit per l' EI , ETIS
|
|
|
Professors
| Responsable: | Gemma Sese Castel (gemma.sese upc.edu). |
| Altres: | Estanislao Llanta Salleras (estanislau.llanta upc.edu) Lluis Ametller Congost (lluis.ametller upc.edu) Manel Canales Gabriel (manel.canales upc.edu). |
Objectius Generals
L'estudiant ha de conèixer els aspectes fonamentals de la física quàntica, la física de l'estat sòlid i l'òptica per tal de comprendre les bases del funcionament de nombrosos dispositius que es fan servir en el món de la informàtica i de les comunicacions tals com els circuits integrats, els díodes làser, els fotodetectors, els dispositius de memòria, les línies de transmissió o les pantalles planes, entre altres.
Objectius Específics
Coneixements
- Anàlisi dels fenòmens ondulatoris. Dualitat ona-partícula de la llum i de la matèria. Bases de la física quàntica i algunes aplicacions, tals com l'efecte túnel. Nocions de computació quàntica.
- Forces interatòmiques que permeten explicar la formació de molècules i sòlids. Tipus de materials semiconductors i disseny de dispositius tals com els díodes o els transistors. Litografia i perspectives en miniaturització.
- Fonaments i aplicacions del làser. Funcionament d'alguns dispositius fotoelectrònics (LED, díodes làser, fotodíodes, cèl.lules solars).
- Fenòmens associats a les ones electromagnètiques, com la propagació en medis materials i la polarització. Canals de propagació tals com les fibres òptiques.
- Propietats dels cristalls líquids. Característiques de les pantalles planes.
Habilitats
- Comprendre les lleis matemàtiques que permeten modelar els fenòmens físics estudiats.
- Saber aplicar el formalisme matemàtic en la resolució de problemes relacionats amb el temari de l'assignatura.
- Ser capaç d'interpretar resultats numèrics.
- Entendre el funcionament bàsic dels dispositius estudiats.
Competències
- Capacitat d'anàlisi i modelització de la realitat.
- Comprensió i síntesi dels resultats obtinguts.
- Comunicació escrita i oral.
Continguts
Hores estimades de:
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext. |
Est |
A Ext. |
| Teoria |
Problemes |
Laboratori |
Altres activitats |
Laboratori extern |
Estudi |
Altres hores fora d'horari fixat |
|
1. Caràcter ondulatori de la llum
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 5,0 |
2,0 |
2,0 |
0 |
2,0 |
7,0 |
0 |
18,0 |
|
- Laboratori:
- Realització d'una pràctica de laboratori referent a l'estudi dels fenòmens ondulatoris.
- Activitats de laboratori addicionals:
- Lectura prèvia del guió i realització d'un informe a posteriori.
|
|
2. Física quàntica
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 7,0 |
3,0 |
0 |
0 |
0 |
10,0 |
0 |
20,0 |
|
|
3. Molècules i sòlids
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 4,0 |
1,0 |
0 |
0 |
0 |
5,0 |
0 |
10,0 |
|
|
4. Semiconductors
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 6,0 |
3,0 |
0 |
0 |
0 |
12,0 |
0 |
21,0 |
|
|
5. Làser
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 3,0 |
1,0 |
0 |
0 |
0 |
4,0 |
0 |
8,0 |
|
|
6. Dispositius electrònics i llum
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 4,0 |
0 |
2,0 |
0 |
2,0 |
4,0 |
0 |
12,0 |
|
- Laboratori:
-Realització d'una pràctica de laboratori per analitzar el comportament d'un dels dispositius estudiats.
- Activitats de laboratori addicionals:
-Lectura prèvia del guió i realització d'un informe a posteriori.
|
|
7. Òptica
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 6,0 |
4,0 |
0 |
3,0 |
0 |
10,0 |
8,0 |
31,0 |
|
- Altres activitats:
-Presentació de les pràctiques de simulació. Es faran
en horari de teoria o de problemes, en el moment que convingui segons la marxa del curs.
- Altres activitats fora d'horari fixat:
- Realització d'una pràctica de simulació a escollir.
|
|
8. Transmissió de senyals
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 4,0 |
2,0 |
0 |
2,0 |
0 |
6,0 |
7,0 |
21,0 |
|
- Altres activitats:
-Presentació de les pràctiques de simulació. Es farà
en horari de teoria o de problemes, en el moment que convingui segons la marxa del curs.
- Altres activitats fora d'horari fixat:
-Realització d'una pràctica de simulació a escollir.
|
|
9. Cristalls líquids i pantalles planes
|
| T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 3,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3,0 |
0 |
6,0 |
|
| - Total per tipus |
T |
P |
L |
Alt |
L Ext |
Est |
A Ext |
Total |
| 42,0 |
16,0 |
4,0 |
5,0 |
4,0 |
61,0 |
15,0 |
147,0 |
- Hores addicionals dedicades a l'avaluació:
|
3,0 |
- Total hores de treball per l'estudiant |
150,0 |
|
Metodologia docent
Hi haurà pràctiques de simulació (numèriques, amb ordinador) i també
pràctiques de laboratori.
Les pràctiques de simulació es faran fora d'hores fixades, però
a classe de teoria o de problemes es presentaran els algorismes
que calgui utilitzar.
Les pràctiques de laboratori es realitzaran al laboratori de Física,
dins dels horaris de l'assignatura. Les dates concretes s'avisaran
amb antelació.
Mètode d'avaluació
Un 70% correspondrà a la nota de l'examen final. L'altre 30% inclourà la valoració de les pràctiques de simulació, les de laboratori, i de la participació en les classes de problemes.
Bibliografía bàsica
- Tipler P.A. Física , Reverté, 1994.
- Resnick R., Halliday D., Krane K.S. Física , CECSA, 1993.
- Streetman B.G. Solid state electronic devices , Ed. Prentice-Hall , 1995.
- Pedrotti F.L. and Pedrotti L.S. Introduction to optics, Ed. Prentice-Hall, 1993.
- Eisberg R. and Resnick R. Física cuántica, Ed. Limusa, 1994.
Bibliografía complementària
- Palais J.C. Fiber Optic Communications, Prentice-Hall , 1993.
- Melissinos A.C. Principles of Modern Technology , Cambridge University Press , 1990.
- Hecht E. Óptica, Addison-Wesley Iberoaméricana, 2000.
Enllaços web
-
http://www.fen-upc.edu
Pàgina web de l'assignatura FFNTI en la que es basa aquesta i que s'anirà transformant en la web d'aquesta assignatura. S'hi penjarà el material docent.
-
http://www.howstuffworks.com
Funcionament de nombrosos dispositius utilitzats en el món de la informàtica, les telecomunicacions i la tecnologia en general.
-
http://plc.cwru.edu/tutorial/enhanced/files/lindex.html
Cristalls líquids i pantalles planes.
-
http://wtec.org/loyola/hdmem/
Dispositius de memòria.
Capacitats prèvies
Coneixements d'electromagnetisme bàsic, i de càlcul diferencial i integral.
|